WO2024100366A1 - Reducteur comprenant un axe central et des elements de transmission superpose et centres par l'axe - Google Patents

Reducteur comprenant un axe central et des elements de transmission superpose et centres par l'axe Download PDF

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WO2024100366A1
WO2024100366A1 PCT/FR2023/051762 FR2023051762W WO2024100366A1 WO 2024100366 A1 WO2024100366 A1 WO 2024100366A1 FR 2023051762 W FR2023051762 W FR 2023051762W WO 2024100366 A1 WO2024100366 A1 WO 2024100366A1
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WO
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transmission element
gear
reducer
stepped
central axis
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051762
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English (en)
Inventor
Stéphane CALLAMAND
Théo BRIQUE
Baptiste DEVAUX
Matthieu LAPERCHE
Original Assignee
Bontaz Centre
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Publication date
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    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02034—Gearboxes combined or connected with electric machines

Definitions

  • the invention relates to a gear motor. It relates in particular to a geared motor for a cooling system for a motorized vehicle.
  • a geared motor for a motor vehicle generally comprises an electric motor and an epicyclic gearbox.
  • the epicyclic gearbox generally presents a satisfactory reduction but a large bulk along the longitudinal axis of the gearbox which is the direction of the height of the gearbox. As a result, it is often difficult to arrange the electric motor and the gear motor in the vehicle.
  • reducers comprising stepped gears which each have a coaxial wheel and pinion.
  • the reduction of these reducers is satisfactory, but they have a significant lateral bulk.
  • the subject of the invention is a reduction gear for a gear motor.
  • the gearbox comprises a first tangentially meshing motion transmission element and a second tangentially meshing motion transmission element.
  • the reducer also includes a central axis for centering the first transmission element and the second transmission element.
  • the first transmission element is spaced from the second transmission element along a longitudinal direction of the central axis.
  • the first transmission element is movable in rotation relative to the second transmission element.
  • At least one of the first transmission element and the second transmission element comprises a coaxial toothed wheel and a pinion which are superimposed along the longitudinal direction of the central axis and integral with each other in rotation.
  • the reducer according to the invention is more compact than a multi-stage gear reducer of known structure, while tending to increase the reduction of the reducer for equivalent mass of the reducers.
  • the reducer according to the invention is in particular more compact in one direction of the height of the reducer than an epicyclic reducer of known structure, while tending to increase the reduction, for equivalent mass of the reducers.
  • the invention may optionally include one or more of the following characteristics combined with each other or not.
  • the gearbox comprises a third stepped gear mechanically engaging the first transmission element and the second transmission element.
  • the third stepped gear comprises a coaxial toothed wheel and pinion which are superimposed along the longitudinal direction of an intermediate axis and secured to each other in rotation.
  • the central axis is an output axis of the reducer.
  • the second transmission element is a reducer output gear.
  • the output gear comprises a toothed wheel and a first mechanical coupling part which is configured to engage by form cooperation a second mechanical coupling part to which the output gear is mechanically connected.
  • the reduction gear comprises a stepped gear train with tangential gears.
  • the stepped gears each comprise a coaxial toothed wheel and pinion which are superimposed and integral with each other in rotation.
  • the stepped gears are located around axes that are parallel to each other.
  • all of the gears of the reducer consist of the stepped gear train and an output gear.
  • the pinion of each stepped gear mechanically engages the gear of one of the stepped gears of the stepped gear train or the output gear.
  • the invention also relates to a support and centering console for at least a gear motor reducer axle.
  • the gearbox axis is a centering axis of at least a first motion transmission element and a second motion transmission element.
  • the first transmission element and the second transmission element are spaced apart from each other along a longitudinal direction of the axis and are rotatable relative to each other.
  • the console comprises at least a first support plate for the second transmission element and/or the first transmission element.
  • the first plate is configured to pass through the axis and to be located between the first transmission element and the second transmission element.
  • the console according to the invention, the mechanical strength of the gearbox and the reduction of the gearbox are improved.
  • the console limits bending of the central axis and wear of the first transmission element, the second transmission element and the central axis.
  • the console notably improves the centering of the first transmission element and the second transmission element, while limiting the vibrations of the gearbox and the mechanical forces exerted on the central axis, the first transmission element and the second transmission element.
  • the console for example, promotes the transmission of mechanical forces between the gearbox and the gearbox housing.
  • the invention also relates to a reduction device comprising a reducer as defined above and a console as defined above.
  • the gearbox axis is the central axis.
  • the first plate is crossed by the central axis while being located axially between the first transmission element and the second transmission element.
  • the console comprises a second plate which is spaced laterally from the first plate.
  • the second plate is a support for the third stepped gear.
  • the invention relates to a geared motor which comprises a reduction device as defined above, an electric motor and a housing.
  • the console comprises a base which carries the first plate, the base being supported against a side wall of the housing.
  • the console includes console feet which rest against a housing base. The feet carry the first plate relative to the case.
  • the feet of the console are each crossed by a fixing rod to fix the console to the case.
  • the console includes at least three legs.
  • the fixing rods are fixing screw rods.
  • the gear motor comprises a cover, the central axis being rigidly secured to the cover.
  • the central axis mechanically engages the cover.
  • a centering axis of the third stepped gear is rigidly secured to the console, in particular to the second plate.
  • the axes of the stepped gears are parallel to an axis of the electric motor.
  • FIG. 1 is a schematic perspective representation of a geared motor according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic sectional representation of the gear motor according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a schematic sectional representation of the longitudinal section of the geared motor according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic representation of the gear motor according to the first embodiment, with the gearbox in exploded view;
  • FIG. 5 is a schematic representation in perspective from below of an axis support and centering console of the geared motor according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a schematic representation in perspective from above of the console of the geared motor according to the first embodiment.
  • Figure 1 represents a gear motor 1 for a cooling system for a motorized vehicle, typically an automobile.
  • the gear motor 1 comprises a housing 10, a cover 14, electric motor 2, a control member 16, a reduction gear 3 and a console 8.
  • the gear motor 1 is used for example to operate a valve. coolant orientation, radiator valve, etc.
  • the housing 10 comprises a side wall 11, a bottom 12 and an electrical connector 13.
  • the side wall 11 and the bottom 12 form a one-piece housing wall in the embodiment shown.
  • the housing 10 is configured to house the electric motor 2 and the gearbox 3.
  • the bottom 12 comprises three blind holes which respectively form a first fixing and centering orifice 12a of a motor axis 20 of the electric motor 2, a second fixing and centering orifice 12b of an input axis 40 of the gearbox 2, and a third fixing and centering orifice 12c of an intermediate axis 60.
  • the electrical connector 13 is configured to be connected to a vehicle control unit or to a vehicle electrical power source, for example a vehicle battery, to electrically power the electric motor 2.
  • the cover 14 comprises three blind holes which respectively form a first fixing and centering hole 14a of the motor axis 20, a second fixing and centering hole 14b of the input axis 40 of the gearbox, and a third fixing and centering hole 14c of a central axis 50.
  • the cover 14 is configured to close the housing 10 in a watertight manner.
  • the electric motor 2 comprises the motor axis 20 and a rotor pinion 21.
  • the motor axis 20 and the rotor pinion 21 are located around a longitudinal axis Xl-Xl of the axis of motor 20.
  • the electric motor 2 is for example a brushless direct current electric motor.
  • the electric motor 2 is configured to rotate the reduction gear 3.
  • the motor shaft 20 is fixed to the cover 14 at its upper longitudinal end, for example by fitting into the first fixing hole 14a.
  • the motor shaft 20 of the electric motor is fixed to the bottom 12 at its lower longitudinal end, for example by snapping into the first fixing hole 12a.
  • the input axis 40 is used to center the rotor pinion 21.
  • control member 16 is for example an electronic card for controlling the electric motor 2. It includes in particular a power control member for the electric motor and a connection and data exchange means.
  • the control member 16 is configured to control the electrical supply of the electric motor 2 on the order of a control unit (not shown) of the vehicle.
  • the reduction gear 3 comprises a first stepped gear 4, a second stepped gear 5, a third stepped gear 6 and an output gear 7.
  • all of the reduction gears 3 consists of the stepped gear train 4, 5, 6 and an output gear 7.
  • the reducer 3 also comprises an input axis 40, a central axis 50 and an intermediate axis 60 around which the gears are located stages 4, 5, 6 and output gear 7.
  • the reducer 3 is configured to reduce the rotation speed at the output of the reducer 3 relative to that at the output of the electric motor 2 and to increase the torque at the output of the reducer 3 relative to that at the output of the electric motor 2.
  • the reducer 3 and the console 8 jointly form a gear motor reduction device.
  • Each of the stepped gears 4, 5, 6 and the output gear 7 is a tangentially meshing motion transmission element. These transmission elements are movable in rotation relative to each other.
  • Each of the stepped gears 4, 5, 6 comprises a toothed wheel 42, 52, 62 and a pinion 44, 54, 64 which are coaxial which are superimposed and integral with each other in rotation. More precisely, each of the stepped gears 4, 5, 6 is in one piece in the mode of embodiment shown.
  • the pinion 44, 54, 64 of each stepped gear 4, 5, 6 mechanically engages the toothed wheel 52, 62 of one of the stepped gears of the stepped gear train or of the output gear 72.
  • the first stepped gear 4 comprises a first coaxial toothed wheel 42 and a first pinion 44 which are superimposed along the longitudinal direction X2-X2 of the input axis 40 of the reducer.
  • the first stepped gear 4 is rotated by the electric motor 2 and it rotates the second stepped gear 5.
  • the first toothed wheel 42 mechanically engages the rotor pinion 21 which drives it in rotation.
  • the first pinion 44 mechanically engages and rotates a second toothed wheel 52.
  • the second stepped gear 5 comprises the second coaxial toothed wheel 52 and a second pinion 54 which are superimposed along the longitudinal direction X3-X3 of the central axis.
  • the second stepped gear 5 is rotated by the first stepped gear 4 and it rotates the third stepped gear 6.
  • the second pinion 44 mechanically engages and rotates a third toothed wheel 62.
  • the third stepped gear 6 comprises the third toothed wheel 62 and a third coaxial pinion 64 which are superimposed along the longitudinal direction X4-X4 of the intermediate axis 60.
  • the third stepped gear 6 is rotated by the second stepped gear 5 and it rotates the output gear 7.
  • the third pinion 64 mechanically engages and rotates the output gear wheel 72 of the reducer.
  • the output gear 7 comprises an output toothed wheel 72 and a first mechanical coupling part 74.
  • the toothed wheel 72 and the first mechanical coupling part 74 are coaxial around the central axis 50 and they are rigidly integral in rotation.
  • the output gear 7 is in one piece.
  • the first mechanical coupling part 74 is configured to engage by shape cooperation a second mechanical coupling part to which the reducer 3 is mechanically connected, in particular by shape complementarity.
  • the output gear 7 is an output gear of the reducer 3.
  • the axes of the stepped gears 40, 50, 60 are parallel in pairs.
  • the axes 40, 50, 60 of the stepped gears are also parallel to the motor axis 20.
  • the input shaft 40 is fixed to the cover 14 at its upper longitudinal end, for example by snapping into the second fixing hole 14b.
  • the input shaft 40 is fixed to the bottom 12 at its lower longitudinal end, for example by snapping into the second fixing hole 12b.
  • the input axis 40 is used to center the first stepped gear 4.
  • the central axis 50 is fixed to the cover 14 at its upper longitudinal end, for example by snapping into the third fixing hole 14c.
  • the central axis 50 mechanically engages the output gear 7 at its lower longitudinal end, for example by an idler assembly, while being movable in rotation relative to the output gear 7.
  • the central axis 50 serves to center the second stepped gear 5 and the output gear 7.
  • the central axis 50 is also an output axis of the reducer, the output gear 7 being spaced from the second stepped gear 5 by along the longitudinal axis X3-X3 of the central axis.
  • the intermediate axis 60 is fixed to the console 8 at its upper longitudinal end, for example by snapping into an intermediate orifice 86a of a second plate 86.
  • the intermediate axis 60 is fixed to the bottom 12 at its lower longitudinal end, by for example by snapping into the third fixing hole 12c.
  • the intermediate axis 60 is used to center the third stepped gear 6.
  • the console 8 comprises a base 80, feet 82, a first plate 84, a second plate 86 and holding portions 83.
  • the console 8 is a support and centering console of the central axis 50. It serves to transmit the mechanical forces towards the housing 10, in particular on the central axis 50 those which would tend to bend the central axis 50, and to limit the vibrations of the reducer 3.
  • the console 8 comprises three feet 82.
  • the feet 82 are preferably equidistant in pairs.
  • the feet 82 each extend from the base 80 to the bottom 12 of the housing.
  • the feet 82 are each crossed by a fixing rod to fix the console 8 to the housing 10, in particular by threaded rods of fixing screws.
  • the feet 82 carry the base 80 relative to the bottom 12 of the housing 10.
  • the base 80 carries the first plate 84.
  • the base 80 includes the second plate 84.
  • the base 80 serves as support and centering for the second stepped gear 5 and the third stepped gear 6.
  • the upper surface and the lower surface of the base are substantially flat and perpendicular to the longitudinal axis X3-X3 of the central axis 50.
  • the first plate 84 is crossed by a central orifice 84a through which the central axis 50 extends.
  • the first plate 84 is located axially between the second stepped gear 5 and the output gear 7 relative to the central axis 50
  • the first plate 84 has an upper surface and a substantially flat interior surface, being substantially parallel to the base 80 and perpendicular to the longitudinal axis X3-X3 of the central axis.
  • the first plate 84 is a support plate for the output gear 7 and/or the second stepped gear 5, in particular the pinion 54 of the second stepped gear 5.
  • the first plate 84 is connected to the base by at least one fixing portion 83 of which there are three in the embodiment shown.
  • Each fixing portion 83 extends substantially perpendicular to the base 80 and the first plate 82 which it mechanically connects together, being around the central axis 50.
  • the second plate 86 extends substantially parallel to the second toothed wheel 52 and the third toothed wheel 62.
  • the second plate 86 is located on a lower surface of the base 80. It is located axially relative to the central axis 50 between the second stepped gear 5 and the third stepped gear 6.
  • the second plate 86 comprises an intermediate orifice 86a in which the intermediate axis 60 is inserted, to fix the intermediate axis 60 to the console 8.
  • the second plate 86 is a support of the third stepped gear 6.
  • the intermediate orifice 86a is a blind hole.
  • the second plate 86 has a truncated circular outer contour, so that the third toothed wheel 62 projects laterally from the second plate 86.
  • the compactness of the reducer 3 is increased, while having a fairly low mass and presenting a high reduction.
  • the reducer 3 is more compact than a multi-stage gear reducer of known structure, while tending to increase the reduction of the reducer 3 to mass equivalent of these reducers.
  • the reducer 3 is in particular more compact in a direction of the height of the reducer 3 than an epicyclic reducer, while tending to increase the reduction, for equivalent mass of these reducers.
  • the console 8 the mechanical strength of the reducer 3 and the reduction of the reducer 3 are improved.
  • the console 8 limits bending of the central axis 50 and/or wear of the second stepped gear 5, the output gear 7 and the central axis 50.
  • the console 8 improves the centering of the second gear stepped 5 and the output gear 7, while limiting the vibrations of the reducer 3 and the mechanical forces exerted on the central axis 50, the second stepped gear 5 and/or the output gear 7.
  • the console 8 promotes the transmission of mechanical forces between the gearbox 3 and the housing 10 of the gearbox.
  • the bottom 12 of the housing is fixed to the side wall 11 of the housing 10.
  • the electric motor 2 is for example a brushed motor.
  • the electric motor 2 is for example single-phase or three-phase.
  • the reducer 3 comprises at least one non-stepped gear in addition to the output gear 7, for example two toothed wheels.
  • the pinion 44, 54, 64 of at least one of the stepped gears 4, 5, 6 is fixed to the corresponding toothed wheel 42, 52, 62.
  • the first coupling portion 74 is attached to the output gear 72.
  • the console 8 has two feet 82 or the console has four feet 82 or more.
  • the feet 82 are not fixed to the housing 10, but the console 8 is only supported laterally against the housing 10, in particular against the bottom 12 of the housing.
  • console 8 rests against the side wall 11 of the housing, for example at the level of the base 80.
  • the console 8 is fixed to the cover 14.
  • the console 8 is configured to transmit mechanical forces from the second stepped gear 5, the output gear 7 and/or the central axis 50 to the cover 14, for example intended for the housing 10.
  • the console 8 comprises a single holding portion 83 which extends circumferentially around the central axis 50, at least over the majority of the circumferential length around the central axis 50.
  • the second plate 86 has for example a circular outer contour, so that it substantially completely covers the third toothed wheel 62.
  • the intermediate orifice 86 is through.
  • the intermediate axis 60 is for example fixed at its upper end to the cover 14.

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Abstract

L'invention concerne un réducteur (3) pour motoréducteur (1), comprenant un axe central (50) de centrage d'un premier élément de transmission (4) et d'un deuxième élément de transmission (7). Le premier élément de transmission (4) est espacé du deuxième élément de transmission (7) le long d'une direction longitudinale (X3-X3) de l'axe central, et mobile en rotation relativement au deuxième élément de transmission (7). Au moins l'un du premier élément de transmission (4) et du deuxième élément de transmission (7) comprend une roue dentée (42) et un pignon (44) coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale (X3-X3) de l'axe central et solidaires entre eux en rotation.

Description

DESCRIPTION
TITRE : REDUCTEUR COMPRENANT UN AXE CENTRAL ET DES ELEMENTS DE TRANSMISSION SUPERPOSE ET CENTRES PAR L'AXE
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte à un motoréducteur. Elle concerne en particulier un motoréducteur pour un système de refroidissement pour un véhicule motorisé.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un motoréducteur pour véhicule automobile comprend généralement un moteur électrique et un réducteur épicycloïdal. Le réducteur épicycloïdal présente généralement une réduction satisfaisante mais un fort encombrement selon l'axe longitudinal du réducteur qui est la direction de la hauteur du réducteur. De ce fait, il est souvent difficile de disposer le moteur électrique et le motoréducteur dans le véhicule.
Il existe également des réducteurs comprenant des engrenages étagés qui comportent chacun une roue et un pignon coaxiaux. La réduction de ces réducteurs est satisfaisante, mais ils présentent un encombrement latéral important.
Il existe un besoin pour réduire l'encombrement d'un réducteur de motoréducteur, tout en tendant à augmenter la réduction du réducteur et en limitant la masse du motoréducteur.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
A cet égard, l'invention a pour objet un réducteur pour motoréducteur. Le réducteur comprend un premier élément de transmission de mouvement à engrènement tangentiel et un deuxième élément de transmission de mouvement à engrènement tangentiel. Le réducteur comprend également un axe central de centrage du premier élément de transmission et du deuxième élément de transmission.
Le premier élément de transmission est espacé du deuxième élément de transmission le long d'une direction longitudinale de l'axe central. Le premier élément de transmission est mobile en rotation relativement au deuxième élément de transmission. Au moins l'un du premier élément de transmission et du deuxième élément de transmission comprend une roue dentée et un pignon coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale de l'axe central et solidaires entre eux en rotation. Grâce au réducteur selon l'invention, la compacité du réducteur est augmentée, tout en ayant une masse assez faible et une réduction élevée.
En particulier, le réducteur selon l'invention est plus compact qu'un réducteur à engrenages multi étagés de structure connue, tout en tendant à augmenter la réduction du réducteur à masse équivalente des réducteurs.
Le réducteur selon l'invention est notamment plus compact selon une direction de la hauteur du réducteur qu'un réducteur épicycloïdal de structure connue, tout en tendant à augmenter la réduction, à masse équivalente des réducteurs.
L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.
Selon une particularité de réalisation, le réducteur comprend un troisième engrenage étagé engageant mécaniquement le premier élément de transmission et le deuxième élément de transmission. Le troisième engrenage étagé comprend une roue dentée et un pignon coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale d'un axe intermédiaire et solidaires entre eux en rotation.
Selon une particularité de réalisation, l'axe central est un axe de sortie du réducteur. Le deuxième élément de transmission est un engrenage de sortie du réducteur.
Selon une particularité de réalisation, l'engrenage de sortie comprend une roue dentée et une première pièce d'accouplement mécanique qui est configurée pour engager par coopération de forme une deuxième pièce d'accouplement mécanique à laquelle l'engrenage de sortie est raccordé mécaniquement.
Selon une particularité de réalisation, le réducteur comprend un train d'engrenages étagés à engrenages tangentiels. Les engrenages étagés comprennent chacun une roue dentée et un pignon coaxiaux qui sont superposés et solidaires entre eux en rotation. Les engrenages étagés sont situés autour d'axes qui sont parallèles entre eux.
Selon une particularité de réalisation, l'ensemble des engrenages du réducteur est constitué du train d'engrenages étagés et d'un engrenage de sortie. Le pignon de chaque engrenage étagé engage mécaniquement la roue dentée d'un des engrenages étagés du train d'engrenages étagés ou de l'engrenage de sortie.
L'invention a également pour objet une console de support et de centrage d'au moins axe de réducteur de motoréducteur. L'axe de réducteur est un axe de centrage d'au moins un premier élément de transmission de mouvement et d'un deuxième élément de transmission de mouvement. Le premier élément de transmission et le deuxième élément de transmission sont espacés l'un de l'autre le long d'une direction longitudinale de l'axe et sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre.
La console comprend au moins une première platine de support du deuxième élément de transmission et/ou du premier élément de transmission. La première platine est configurée pour être traversée par l'axe et pour être située entre le premier élément de transmission et le deuxième élément de transmission.
Grâce à la console selon l'invention, la tenue mécanique du réducteur et la réduction du réducteur sont améliorés. En particulier, la console limite une flexion de l'axe central et une usure du premier élément de transmission, du deuxième élément de transmission et de l'axe central.
La console améliore notamment le centrage du premier élément de transmission et du deuxième élément de transmission, tout en limitant les vibrations du réducteur et les efforts mécaniques exercés sur l'axe central, le premier élément de transmission et le deuxième élément de transmission. La console favorise par exemple la transmission des efforts mécaniques entre le réducteur et le boîtier du réducteur.
L'invention se rapporte aussi à un dispositif de réduction comprenant un réducteur tel que défini ci-dessus et une console telle que définie ci-dessus. L'axe de réducteur est l'axe central. La première platine est traversée par l'axe central en étant située axialement entre le premier élément de transmission et le deuxième élément de transmission.
Selon une particularité de réalisation, la console comprend une deuxième platine qui est espacée latéralement de la première platine. La deuxième platine est un support du troisième engrenage étagé.
Enfin, l'invention concerne un motoréducteur qui comprend un dispositif de réduction tel que défini ci-dessus, un moteur électrique et un boîtier. Selon une particularité de réalisation, la console comprend une embase qui porte la première platine, l'embase étant en appui contre une paroi latérale du boîtier. La console comprend des pieds de la console qui sont en appui contre un fond de boîtier. Les pieds portent la première platine relativement au boîtier.
Selon une particularité de réalisation, les pieds de la console sont chacun traversé par une tige de fixation pour fixer la console au boîtier.
De préférence, la console comprend au moins trois pieds. De préférence, les tiges de fixation sont des tiges de vis de fixation.
Selon une particularité de réalisation, le motoréducteur comprend un couvercle, l'axe central étant rigidement solidaire du couvercle. De préférence, l'axe central engage mécaniquement le couvercle.
Selon une particularité de réalisation, un axe de centrage du troisième engrenage étagé est rigidement solidaire de la console, notamment de la deuxième platine.
Selon une particularité de réalisation, les axes des engrenages étagés sont parallèles à un axe du moteur électrique.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] est une représentation schématique en perspective d'un motoréducteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 2] est une représentation schématique en coupe du motoréducteur selon le premier mode de réalisation ;
[Fig. 3] est une représentation schématique en coupe du longitudinale du motoréducteur selon le premier mode de réalisation ;
[Fig. 4] est une représentation schématique du motoréducteur selon le premier mode de réalisation, avec le réducteur en vue éclatée ;
[Fig. 5] est une représentation schématique en perspective de dessous d'une console de support et de centrage d'axe du motoréducteur selon le premier mode de réalisation ; [Fig. 6] est une représentation schématique en perspective de dessus de la console du motoréducteur selon le premier mode de réalisation.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. La figure 1 représente un motoréducteur 1 pour un système de refroidissement pour un véhicule motorisé, typiquement une automobile.
En référence aux figures 1 à 4, le motoréducteur 1 comprend un boîtier 10, un couvercle 14, moteur électrique 2, un organe de commande 16, un réducteur 3 et une console 8. Le motoréducteur 1 sert par exemple à actionner une vanne d'orientation de fluide de refroidissement, une vanne de radiateur, etc.
Le boîtier 10 comprend une paroi latérale 11, un fond 12 et un connecteur électrique 13. La paroi latérale 11 et le fond 12 forment une paroi monobloc de boîtier dans le mode de réalisation représenté. Le boîtier 10 est configuré pour loger le moteur électrique 2 et le réducteur 3.
Le fond 12 comprend trois trous borgnes qui forment respectivement un premier orifice de fixation et de centrage 12a d'un axe de moteur 20 du moteur électrique 2, un deuxième orifice de fixation et de centrage 12b d'un axe d'entrée 40 du réducteur 2, et un troisième orifice de fixation et de centrage 12c d'un axe intermédiaire 60.
Le connecteur électrique 13 est configuré pour être raccordé à une unité de commande du véhicule ou à une source d'alimentation électrique du véhicule, par exemple une batterie du véhicule, pour alimenter électriquement le moteur électrique 2.
Le couvercle 14 comprend trois trous borgnes qui forment respectivement un premier trou de fixation et de centrage 14a de l'axe de moteur 20, un deuxième trou de fixation et de centrage 14b de l'axe d'entrée 40 du réducteur, et un troisième trou de fixation et de centrage 14c d'un axe central 50. Le couvercle 14 est configuré pour fermer le boîtier 10 de manière étanche.
Le moteur électrique 2 comprend l'axe de moteur 20 et un pignon rotor 21. L'axe de moteur 20 et le pignon rotor 21 sont situés autour d'un axe longitudinal Xl-Xl de l'axe de moteur 20. Le moteur électrique 2 est par exemple un moteur électrique à courant continu et sans balais. Le moteur électrique 2 est configuré pour entrainer en rotation le réducteur 3.
L'axe de moteur 20 est fixé au couvercle 14 à son extrémité longitudinale supérieure, par exemple par emmanchement dans le premier trou de fixation 14a. L'axe de moteur 20 du moteur électrique est fixé au fond 12 à son extrémité longitudinale inférieure, par exemple par encliquetage dans le premier orifice de fixation 12a. L'axe d'entrée 40 sert au centrage du pignon rotor 21.
En référence à la figure 4, l'organe de commande 16 est par exemple une carte électronique de commande du moteur électrique 2. Il comprend notamment un organe de commande de puissance du moteur électrique et un moyen de connexion et d'échange de données. L'organe de commande 16 est configuré pour commander l'alimentation électrique du moteur électrique 2 sur ordre d'une unité de commande (non représentée) du véhicule.
En référence conjointe aux figures 2 à 4, le réducteur 3 comprend un premier engrenage étagé 4, un deuxième engrenage étagé 5, un troisième engrenage étagé 6 et un engrenage de sortie 7. Dans le mode de réalisation représenté, l'ensemble des engrenages réducteur 3 est constitué du train d'engrenages étagés 4, 5, 6 et d'un engrenage de sortie 7. Le réducteur 3 comprend également un axe d'entrée 40, un axe central 50 et un axe intermédiaire 60 autour desquels sont situés les engrenages étagés 4, 5, 6 et l'engrenage de sortie 7.
Le réducteur 3 est configuré pour réduire la vitesse de rotation en sortie du réducteur 3 par rapport à celle en sortie du moteur électrique 2 et pour augmenter le couple en sortie du réducteur 3 par rapport à celui en sortie du moteur électrique 2. Le réducteur 3 et la console 8 forment conjointement un dispositif de réduction du motoréducteur.
Chacun des engrenages étagés 4, 5, 6 et l'engrenage de sortie 7 est un élément de transmission de mouvement à engrènement tangentiel. Ces éléments de transmission sont mobile en rotation les uns par rapport aux autres.
Chacun des engrenages étagés 4, 5, 6 comprend une roue dentée 42, 52, 62 et un pignon 44, 54, 64 qui sont coaxiaux qui sont superposés et solidaires entre eux en rotation. Plus précisément, chacun des engrenages étagés 4, 5, 6 est monobloc dans le mode de réalisation représenté. Le pignon 44, 54, 64 de chaque engrenage étagé 4, 5, 6 engage mécaniquement la roue dentée 52, 62 d'un des engrenages étagés du train d'engrenages étagés ou de l'engrenage de sortie 72.
Le premier engrenage étagé 4 comprend une première roue dentée 42 et un premier pignon 44 coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale X2-X2 de l'axe d'entrée 40 du réducteur. Le premier engrenage étagé 4 est entraîné en rotation par le moteur électrique 2 et il entraîne en rotation le deuxième engrenage étagé 5. La première roue dentée 42 engage mécaniquement le pignon rotor 21 qui l'entraine en rotation. Le premier pignon 44 engage mécaniquement et entraîne en rotation une deuxième roue dentée 52.
Le deuxième engrenage étagé 5 comprend la deuxième roue dentée 52 et un deuxième pignon 54 coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale X3-X3 de l'axe central. Le deuxième engrenage étagé 5 est entraîné en rotation par le premier engrenage étagé 4 et il entraîne en rotation le troisième engrenage étagé 6. Le deuxième pignon 44 engage mécaniquement et entraîne en rotation une troisième roue dentée 62. Le troisième engrenage étagé 6 comprend la troisième roue dentée 62 et un troisième pignon 64 coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale X4-X4 de l'axe intermédiaire 60. Le troisième engrenage étagé 6 est entraîné en rotation par le deuxième engrenage étagé 5 et il entraîne en rotation l'engrenage de sortie 7. Le troisième pignon 64 engage mécaniquement et entraîne en rotation la roue dentée 72 de sortie du réducteur.
L'engrenage de sortie 7 comprend une roue dentée 72 de sortie et une première pièce d'accouplement mécanique 74. La roue dentée 72 et la première pièce d'accouplement mécanique 74 sont coaxiales autour de l'axe central 50 et elles sont rigidement solidaires en rotation. Dans le mode de réalisation représenté, l'engrenage de sortie 7 est monobloc. Dans le mode de réalisation représenté, la première pièce d'accouplement mécanique 74 est configurée pour engager par coopération de forme une deuxième pièce d'accouplement mécanique à laquelle le réducteur 3 est raccordé mécaniquement, notamment par complémentarité de forme. L'engrenage de sortie 7 est un engrenage de sortie du réducteur 3. Les axes des engrenages étagés 40, 50, 60 sont parallèles deux à deux. Les axes 40, 50, 60 des engrenages étagés sont également parallèles à l'axe de moteur 20.
L'axe d'entrée 40 est fixé au couvercle 14 à son extrémité longitudinale supérieure, par exemple par encliquetage dans le deuxième trou de fixation 14b. L'axe d'entrée 40 est fixé au fond 12 à son extrémité longitudinale inférieure, par exemple par encliquetage dans le deuxième orifice de fixation 12b. L'axe d'entrée 40 sert au centrage du premier engrenage étagé 4.
L'axe central 50 est fixé au couvercle 14 à son extrémité longitudinale supérieure, par exemple par encliquetage dans le troisième trou de fixation 14c. L'axe central 50 engage mécaniquement l'engrenage de sortie 7 à son extrémité longitudinale inférieure, par exemple par un montage fou, en étant mobile en rotation relativement à l'engrenage de sortie 7.
L'axe central 50 sert au centrage du deuxième engrenage étagé 5 et de l'engrenage de sortie 7. L'axe central 50 est aussi un axe de sortie du réducteur, l'engrenage de sortie 7 étant espacé du deuxième engrenage étagé 5 de long de l'axe longitudinal X3-X3 de l'axe central.
L'axe intermédiaire 60 est fixé à la console 8 à son extrémité longitudinale supérieure, par exemple par encliquetage dans un orifice intermédiaire 86a d'une deuxième platine 86. L'axe intermédiaire 60 est fixé au fond 12 à son extrémité longitudinale inférieure, par exemple par encliquetage dans le troisième orifice de fixation 12c. L'axe intermédiaire 60 sert au centrage du troisième engrenage étagé 6.
En référence conjointe aux figures 2 à 6, la console 8 comprend une embase 80, des pieds 82, une première platine 84, une deuxième platine 86 et des portions de maintien 83. La console 8 est une console de support et de centrage de l'axe central 50. Elle sert à transmettre les efforts mécaniques vers le boîtier 10, notamment sur l'axe central 50 ceux qui tendraient à fléchir l'axe central 50, et à limiter les vibrations du réducteur 3. Dans le mode de réalisation représenté, la console 8 comprend trois pieds 82. Les pieds 82 sont de préférence équidistants deux à deux. Les pieds 82 s'étendent chacun depuis l'embase 80 jusqu'au fond 12 du boîtier. Les pieds 82 sont chacun traversés par une tige de fixation pour fixer la console 8 au boîtier 10, notamment par des tiges filetées de vis de fixation. Les pieds 82 portent l'embase 80 relativement au fond 12 du boîtier 10. L'embase 80 porte la première platine 84. L'embase 80 inclut la deuxième platine 84. L'embase 80 sert de support et de centrage au deuxième engrenage étagé 5 et au troisième engrenage étagé 6. La surface supérieure et la surface inférieure de l'embase sont sensiblement planes et perpendiculaires à l'axe longitudinal X3-X3 de l'axe central 50.
La première platine 84 est traversée par un orifice central 84a à travers lequel s'étend l'axe central 50. La première platine 84 est située axialement entre le deuxième engrenage étagé 5 et l'engrenage de sortie 7 relativement à l'axe central 50. La première platine 84 a une surface supérieure et une surface intérieure sensiblement plane, en étant sensiblement parallèle à l'embase 80 et perpendiculaire à l'axe longitudinal X3-X3 de l'axe central. La première platine 84 est une platine de support d'engrenage de sortie 7 et/ou du deuxième engrenage étagé 5, notamment du pignon 54 du deuxième engrenage étagé 5.
La première platine 84 est raccordée à l'embase par au moins une portion de fixation 83 qui sont au nombre de trois dans le mode de réalisation représenté. Chaque portion de fixation 83 s'étend sensiblement perpendiculairement à l'embase 80 et la première platine 82 qu'elle relie mécaniquement entre elles, en étant autour de l'axe central 50.
La deuxième platine 86 s'étend sensiblement parallèlement à la deuxième roue dentée 52 et à la troisième roue dentée 62. La deuxième platine 86 est située sur une surface inférieure de l'embase 80. Elle est située axialement relativement à l'axe central 50 entre le deuxième engrenage étagé 5 et le troisième engrenage étagé 6. La deuxième platine 86 comprend un orifice intermédiaire 86a dans lequel l'axe intermédiaire 60 est inséré, pour fixer l'axe intermédiaire 60 à la console 8. La deuxième platine 86 est un support du troisième engrenage étagé 6.
Dans le mode de réalisation représenté, l'orifice intermédiaire 86a est un trou borgne. La deuxième platine 86 a un contour extérieur circulaire tronqué, de manière à ce que la troisième roue dentée 62 dépasse latéralement de la deuxième platine 86.
Grâce à l'invention, la compacité du réducteur 3 est augmentée, tout en ayant une masse assez faible et en présentant une réduction élevée.
En particulier, le réducteur 3 est plus compact qu'un réducteur à engrenages multi étagés de structure connue, tout en tendant à augmenter la réduction du réducteur 3 à masse équivalente de ces réducteurs. Le réducteur 3 est notamment plus compact selon une direction de la hauteur du réducteur 3 qu'un réducteur épicycloïdal, tout en tendant à augmenter la réduction, à masse équivalente de ces réducteurs.
Grâce à la console 8, la tenue mécanique du réducteur 3 et la réduction du réducteur 3 sont améliorés. En particulier, la console 8 limite une flexion de l'axe central 50 et/ou une usure du deuxième engrenage étagé 5, de l'engrenage de sortie 7 et de l'axe central 50. La console 8 améliore le centrage du deuxième engrenage étagé 5 et de l'engrenage de sortie 7, tout en limitant les vibrations du réducteur 3 et les efforts mécaniques exercés sur l'axe central 50, le deuxième engrenage étagé 5 et/ou l'engrenage de sortie 7. La console 8 favorise la transmission des efforts mécaniques entre le réducteur 3 et le boîtier 10 du réducteur.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.
En variante, le fond 12 du boîtier est fixé à la paroi latérale 11 du boîtier 10.
En variante, le moteur électrique 2 est par exemple un moteur à balais. Le moteur électrique 2 est par exemple monophasé ou triphasé.
En variante, le réducteur 3 comprend au moins un engrenage non étagé en plus de l'engrenage de sortie 7, par exemple deux roues dentées.
En variante, le pignon 44, 54, 64 d'au moins un des engrenages étagés 4, 5, 6 est fixée à la roue dentée 42, 52, 62 correspondante. En variante ou en plus, la première portion d'accouplement 74 est fixée à la roue dentée de sortie 72.
En variante, la console 8 comporte deux pieds 82 ou la console comporte quatre pieds 82 ou plus. En variante, les pieds 82 ne sont pas fixés au boîtier 10, mais la console 8 est seulement en appui latéralement contre le boîtier 10, notamment contre le fond 12 du boîtier.
En variante, la console 8 est en appui contre la paroi latérale 11 du boîtier, par exemple au niveau de l'embase 80.
En plus ou en variante, la console 8 est fixée au couvercle 14. Dans ce cas, la console 8 est configurée pour transmettre des efforts mécaniques du deuxième engrenage étagé 5, de l'engrenage de sortie 7 et/ou de l'axe central 50 au couvercle 14, par exemple à destination du boîtier 10. En variante, la console 8 comprend une seule portion de maintien 83 qui s'étend circonférentiellement autour de l'axe central 50, au moins sur la majorité de la longueur circonférentielle autour de l'axe central 50.
En variante, la deuxième platine 86 a par exemple un contour extérieur circulaire, de manière à ce qu'elle recouvre sensiblement entièrement la troisième roue dentée 62.
En variante ou en plus, l'orifice intermédiaire 86 est traversant. Dans ce cas, l'axe intermédiaire 60 est par exemple fixé à son extrémité supérieure au couvercle 14.

Claims

REVENDICATIONS
1. Réducteur (3) pour motoréducteur (1), comprenant : un premier élément de transmission (5) de mouvement à engrènement tangentiel, un deuxième élément de transmission (7) de mouvement à engrènement tangentiel, et un axe central (50) de centrage du premier élément de transmission (5) et du deuxième élément de transmission (7), le premier élément de transmission (5) étant espacé du deuxième élément de transmission (7) le long d'une direction longitudinale (X3-X3) de l'axe central, le premier élément de transmission (5) étant mobile en rotation relativement au deuxième élément de transmission (7), au moins l'un du premier élément de transmission (5) et du deuxième élément de transmission (7) comprenant une roue dentée (52) et un pignon (54) coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale (X3-X3) de l'axe central et solidaires entre eux en rotation, le réducteur (3) comprenant un troisième engrenage étagé (6) engageant mécaniquement le premier élément de transmission (5) et le deuxième élément de transmission (7), le troisième engrenage étagé (6) comprenant une roue dentée (62) et un pignon (64) coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale (X4-X4) d'un axe intermédiaire et solidaires entre eux en rotation.
2. Réducteur (3) selon la revendication 1, dans lequel l'axe central (50) est un axe de sortie du réducteur, le deuxième élément de transmission (7) étant un engrenage de sortie du réducteur (3).
3. Réducteur (3) selon la revendication précédente, dans lequel l'engrenage de sortie (7) comprend une roue dentée (72) et une première pièce d'accouplement (74) mécanique qui est configurée pour engager par coopération de forme une deuxième pièce d'accouplement mécanique à laquelle l'engrenage de sortie (7) est configuré pour être raccordé mécaniquement.
4. Réducteur (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réducteur (3) comprend un train d'engrenages étagés (4, 5, 6) à engrenages tangentiels, les engrenages étagés (4, 5, 6) comprenant chacun une roue dentée (42, 52, 62) et un pignon (44, 54, 64) coaxiaux qui sont superposés et solidaires entre eux en rotation, les engrenages étagés (4, 5, 6) étant situés autour d'axes (40, 50, 60) qui sont parallèles entre eux.
5. Réducteur (3) selon la revendication précédente, dans lequel l'ensemble des engrenages du réducteur (3) est constitué du train d'engrenages étagés (4, 5, 6) et d'un engrenage de sortie (7), le pignon (44, 54, 64) de chaque engrenage étagé (4, 5, 6) engageant mécaniquement la roue dentée (42, 52, 62,72) d'un autre des engrenages étagés du train d'engrenages étagés ou de l'engrenage de sortie (7).
6. Réducteur (3) pour motoréducteur (1), comprenant : un premier élément de transmission (5) de mouvement à engrènement tangentiel, un deuxième élément de transmission (7) de mouvement à engrènement tangentiel, et un axe central (50) de centrage du premier élément de transmission (5) et du deuxième élément de transmission (7), le premier élément de transmission (5) étant espacé du deuxième élément de transmission (7) le long d'une direction longitudinale (X3-X3) de l'axe central, le premier élément de transmission (5) étant mobile en rotation relativement au deuxième élément de transmission (7), au moins l'un du premier élément de transmission (5) et du deuxième élément de transmission (7) comprenant une roue dentée (52) et un pignon (54) coaxiaux qui sont superposés le long de la direction longitudinale (X3-X3) de l'axe central et solidaires entre eux en rotation, le réducteur (3) comprenant un train d'engrenages étagés (4, 5, 6) à engrenages tangentiels, les engrenages étagés (4, 5, 6) comprenant chacun une roue dentée (42, 52, 62) et un pignon (44, 54, 64) coaxiaux qui sont superposés et solidaires entre eux en rotation, les engrenages étagés (4, 5, 6) étant situés autour d'axes (40, 50, 60) qui sont parallèles entre eux.
7. Réducteur (3) selon la revendication précédente, dans lequel l'ensemble des engrenages du réducteur (3) est constitué du train d'engrenages étagés (4, 5, 6) et d'un engrenage de sortie (7), le pignon (44, 54, 64) de chaque engrenage étagé (4, 5, 6) engageant mécaniquement la roue dentée (42, 52, 62,72) d'un autre des engrenages étagés du train d'engrenages étagés ou de l'engrenage de sortie (7).
8. Dispositif de réduction comprenant un réducteur (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et une console (8) de support et de centrage d'au moins axe de réducteur de motoréducteur (1), l'axe de réducteur étant un axe de centrage d'au moins un premier élément de transmission (5) de mouvement et d'un deuxième élément de transmission (7) de mouvement, le premier élément de transmission (5) et le deuxième élément de transmission (7) étant espacés l'un de l'autre le long d'une direction longitudinale (X3-X3) de l'axe et étant mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, la console (8) comprenant au moins une première platine (84) de support du deuxième élément de transmission (7) et/ou du premier élément de transmission (5), la première platine (84) étant configuré pour être traversée par l'axe et pour être située entre le premier élément de transmission (5) et le deuxième élément de transmission (7), dans lequel l'axe de réducteur est l'axe central (50), la première platine (84) étant traversée par l'axe central (50) en étant située axialement entre le premier élément de transmission (5) et le deuxième élément de transmission (7) relativement à l'axe central (50).
9. Dispositif de réduction selon la revendication précédente, dans lequel la console (8) comprend une deuxième platine (86) qui est espacée latéralement de la première platine (84), la deuxième platine (86) étant un support du troisième engrenage étagé (6).
10. Motoréducteur (1) comprenant un dispositif de réduction selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, un moteur électrique (2) et un boîtier (10), dans lequel la console (8) comprend une embase (80) qui porte la première platine (84), l'embase (80) étant en appui contre une paroi latérale du boîtier (10), la console (8) comprenant des pieds (82) de la console qui sont en appui contre un fond de boîtier, les pieds (82) portant la première platine (84) relativement au boîtier (10).
11. Motoréducteur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les pieds (82) de la console sont chacun traversé par une tige de fixation pour fixer la console au boîtier, la console (8) comprenant de préférence au moins trois pieds (82), et/ou les tiges de fixation étant de préférence des tiges de vis de fixation.
12. Motoréducteur (1) selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, dans lequel le motoréducteur (1) comprend un couvercle (14), l'axe central (50) étant rigidement solidaire du couvercle (14), notamment en engageant mécaniquement le couvercle (14), et/ou dans lequel le réducteur (3) est selon la revendication 2, un axe (60) de centrage du troisième engrenage étagé (6) étant rigidement solidaire de la console (8), notamment de la deuxième platine (86).
13. Motoréducteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 10 à 12, dans lequel le réducteur (3) est selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, les axes (40, 50, 60) des engrenages étagés étant parallèles à un axe de moteur (20) du moteur électrique.
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