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WO2015090977A1 - Dispositif a deux trains d'engrenages imbriques - Google Patents

Dispositif a deux trains d'engrenages imbriques Download PDF

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Publication number
WO2015090977A1
WO2015090977A1 PCT/EP2014/076463 EP2014076463W WO2015090977A1 WO 2015090977 A1 WO2015090977 A1 WO 2015090977A1 EP 2014076463 W EP2014076463 W EP 2014076463W WO 2015090977 A1 WO2015090977 A1 WO 2015090977A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ring
section
satellites
gear
teeth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/076463
Other languages
English (en)
Inventor
Bertrand SEVAGEN
Marc Lebrun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Electronics and Defense SAS
Original Assignee
Sagem Defense Securite SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sagem Defense Securite SA filed Critical Sagem Defense Securite SA
Priority to US15/105,248 priority Critical patent/US10161481B2/en
Priority to CN201480069605.4A priority patent/CN106164534B/zh
Publication of WO2015090977A1 publication Critical patent/WO2015090977A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • 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
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/2863—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash
    • 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
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2872—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising three central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear mounted on an idling carrier
    • 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
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2881—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output

Definitions

  • the present invention relates to a device with nested gear trains.
  • epicyclic gear trains comprising an inner sun gear with external toothing, called solar, and an outer gear with inner teeth, called a ring, between which are mounted satellites, with external toothing, mounted on a planet carrier mounted for rotate with the sun and the crown.
  • one of the planetaries is fixed; the other sun gear and the planet carrier constitute the input and output of the gear train, or conversely.
  • each point of each satellite describes an epicyclic trajectory that gives its name to this type of gear train.
  • the transmission ratio between the input and the output depends on the number of planetary and satellite teeth and can reach a value of the order of ten.
  • This type of gear train is interesting because of its transverse space (limited to that of the crown) and its good performance.
  • the maximum transmittable torque depends on the number of satellites actually engaged on the planetary.
  • gear trains so-called nested, comprising: a primary shaft provided with a sun gear, a fixed ring, a mobile ring and satellites each provided with a first engaging section respectively with the solar gear and one of the two crowns and a second section engaged with the other crown.
  • the primary shaft and the movable ring constitute the input and output of the gear train, or vice versa.
  • the transfer ratio is determined by the number of sprocket teeth each of the two satellite sections and each of the two crowns.
  • the nested trains have a maximum transmittable torque greater than that allowed by conventional planetary gear trains but have lower yields than the latter.
  • the machining tron ⁇ CONS by toothed cutting must be performed in several times of machining.
  • mounting constraints require that the toothed sections have at least one tooth aligned with each other with a precision which is difficult to achieve after cutting.
  • the machining of the toothed sections by cutting also requires having large grooves between the toothed sections to allow the clearance of the cutting tool. Nevertheless, these grooves are generally too small to allow the release of a grinding wheel and therefore prohibit any subsequent grinding phase, which limits the machining accuracy.
  • the quality level thus obtained limits the maximum transmittable torque because the distribution of the load applied to each of the meshes of the train is not balanced.
  • An object of the invention is to provide a nested gear train having better performance in terms of maximum transmittable torque.
  • a gear device which comprises at least:
  • At least two coaxial rings with internal teeth namely at least one first ring and a second ring having at least a first ring section and a second ring section,
  • first satellites each provided with at least one first toothed segment in engagement with the sun gear, the first crown and the first section of the second crown,
  • second satellites each provided with at least one first toothed segment in engagement with the sun gear, the first ring gear and the second section of the second ring gear.
  • the sum of the numbers of the first neck teeth ⁇ ronne and the sun gear is a multiple of the product of the number of first planets by the number of sections of the second ring gear and the sum of the numbers of teeth of the second ring gear and the sun gear is a multiple of the number of the first satellites.
  • the first annular section and the second annular section have identical toothing and have between them an angular offset corresponding to a number of teeth inverse the number of sections of the second ring.
  • the device can be likened to several nested gear trains (with two nested trains when there are two sections in the second ring), themselves nested one inside the other.
  • Each satellite meshes with the first ring and on one of the annular sections of the second ring.
  • Each of the sections of the satellites can be reduced to a single toothed section.
  • the spacing between the satellites and the crowns which have different numbers of teeth is ensured by the introduction of adequate offsets on the teeth.
  • the single toothed section of each satellite can thus be obtained by grinding.
  • the level of quality obtained by this machining method is higher than that obtained by cutting, so that the device is able to withstand high loads.
  • the first ring comprises a first annular section and a second annular section arranged on either side of the ring.
  • the second ring the satellites being each provided with a second toothed section separated from the first toothed section by a distance greater than a width of the annular section of the second ring with which the first toothed section is not engaged, so that: the first toothed section of each first satellite is in engagement with the first annular section of the first ring and the first ring segment of the second ring, the second ring section of each first ring is in mesh with the second ring section; in the first ring, the first toothed section of each second satellite is in engagement with the second annular section of the first ring and the second ring segment of the second ring, the second ring section of each second ring is in mesh with the first ring ring of the first crown.
  • the train is symmetrical by the arrangement of the first ring into two annular sections placed symmetrically with respect to the joining plane of the two sections of the second ring, and the addition of sections on each of the satellites in such a way that the first satellites and the second satellites, placed alternately head to tail are engaged with the two annular sections of the first ring.
  • the number of teeth transmitting the load is thus increased and the tilting of the satellites is canceled.
  • an elastic play retrofit device placed between the two sections of the second ring or between two sections of the first ring or between two sections of the solar mesh respectively a section on the first and second satellites and the other section on the second satellites, allows to obtain a nested train without play.
  • the latter is capable of transmitting a torque corresponding to the capacity of a reduced train load applied by the elastic element on the other train (the first satellites transmit the charge, the second satellites make the train).
  • FIG. 1 is a kinematic diagram showing a device according to a first mode of re ⁇ realization of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view with cutaway of this device
  • FIG. 3 is a view of this device in section along plane III of FIG. 2,
  • FIG. 4 is a kinematic diagram showing a device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a kinematic diagram showing a device equipped with a play-catching member between the two sections of the second ring, according to a first variant of this play-catching member,
  • FIG. 6 is a kinematic diagram repre ⁇ feeling a device equipped with an anti-backlash member between the two sections of the first ring, in a second variant of this slack adjuster member,
  • FIG. 7 is a kinematic diagram showing a device equipped with a catching play between the two sections of the solar, the latter having been split into two separate sections, according to a first variant of this play catching member.
  • the device according to the invention is for example intended to be associated with a geared motor to form an actuator.
  • Such an actuator is for example usable for moving a flight surface of an aircraft.
  • the gear mechanism according to the invention comprises a frame 1 on which are mounted ⁇ :
  • First 6.1 satellites and second satellites 6.2 mounted between the rings and the sun gear 3 to extend parallel to the shaft 2 and to rotate around the shaft 2.
  • the rings 4.1, 4.2 comprise means of fixing them relative to each other and their attachment to a fixed structural part of the aircraft, for example by bolting.
  • the rings 4.1, 4.2 form two annular sections of a first ring.
  • the neck ⁇ Ronnes 4.1, 4.2 are referred to below as outer rims.
  • Endings 1.1 and 1.2 are mounted on the rings 4.1 and 4.2 to close them.
  • the tips 1.1 and 1.2 participate in the containment of the entire device.
  • the shaft 2 is mounted on the ends 1.1 and 1.2 to pivot about the central axis of the assembly and has, opposite the solar pinion 3, an end arranged to be rotatably connected to the output shaft motor, for example by keying, coupling joint, pinning or other.
  • the ring 5 is disposed between the rings 4.1, 4.2.
  • the ring 5, or central ring, is mounted on two bearings holding crowns 4.1 and 4.2 to pivot about the central axis of the assembly: the ring 5 is here connected to the rings 4.1, 4.2 by bearings.
  • the ring 5 comprises a first annular section 5.1 facing the ring gear 4.1 and a second ring section 5.2 facing the ring gear 4.2.
  • the tron ⁇ annular CONS 5.1, 5.2 have identical teeth and are connected to each other with an angular shift of a half tooth.
  • the annular sections 5.1, 5.2 of the ring gear 5 each comprise a crankpin connected to the flight surface, for example by bolting, the crankpin of one of the annular sections 5.1, 5.2 comprising a bolt passage orifice having a section greater than the cross section of the bolt to allow angular deca ⁇ lage.
  • the first satellites 6.1 are here three in number and are each provided with a first toothed section 8.1 in engagement with the sun gear 3, the ring gear 4.1 and the annular section 5.1 of the central ring gear 5, and a second toothed section. 9.1 in engagement with the crown 4.2.
  • the first toothed section 8.1 and the second toothed section 9.1 of each satellite 6.1 are separated by a distance greater than a width of the annular section 5.2 with which the first toothed section 8.1 is not engaged.
  • the second satellites 6.2 are here three in number and are each provided with at least one first toothed segment 8.2 in engagement with the sun gear 3, the ring gear 4.2 and the second annular section 5.2 of the central ring gear 5, and a second toothed section 9.2 engaged with the crown 4.1.
  • the first toothed section 8.2 and the second toothed section 9.2 of each satellite 6.2 are separated by a distance greater than a width of the annular section 5.1 with which the first toothed section 8.2 is not engaged.
  • the second satellites are identical to the first satellites.
  • the satellites are preferably radially supported by rolling rings, known in themselves, not shown.
  • the number of teeth of the annular section 5.1 is identical to the number of teeth of the annular section 5.2.
  • the sum of the number of teeth of the sun gear 3 and each of the annular sections 5.1, 5.2 of the ring 5 is equal to a multiple of the number of the first satellites 6.1 (the number of the first satellites 6.1 being identical to the number of second satel lites ⁇ 6.2).
  • the number of teeth of the crown .1 is identical to the number of crown teeth 4.2.
  • the number of teeth of each ring 4.1, 4.2 is different from the number of teeth of sections 5.1 and 5.2 and the sum of the number of teeth of the sun gear 3 and of either of the rings 4.1 or 4.2 and is equal to a multiple of the total number of satellites 6.1, 6.2 (here multiple of six).
  • the presence of the satellites 6.1, by the effect of the section 8.1, requires that the teeth of the crown 4.1 and the first annular section 5.1 of the ring 5 are aligned with each other.
  • the presence of the satellites 6.2, by the effect of the section 8.2, imposes that the teeth of the ring gear 4.2 and the second section 5.2 of the ring gear 5 are aligned with each other.
  • the numbers of teeth are as follows:
  • the number of first satellites 6.1 (or second satellites 6.2) is a common divisor of the sum of the number of teeth of the crown 5 and the solar 3 on the one hand, and the sum and the number of teeth of the crown 4.1, 4.2 and solar 3 on the other hand;
  • the number of teeth of the crown 5 is different from the number of teeth of the crown 4.1, 4.2.
  • the maximum number of satellites 6.1, 6.2 is equal to the greatest common divider of the number of teeth of the sun gear 3 and the number of teeth of the ring 4.1, 4.2;
  • the maximum number of first satellites 6.1 (or second satellites 6.2) is equal to the largest common divider of the number of teeth of the crown 5 and the number of teeth of the ring 4.1, 4.2.
  • the device according to the second embodiment comprises, as in the first embodiment:
  • First 6.1 satellites and second satellites 6.2 mounted between the rings and the sun gear 3 to extend parallel to the shaft 2 and to rotate around the shaft 2.
  • the central ring 5 is fixed relative to the fixed structural part of the aircraft and crowns OUTSIDE ⁇ EXTERIORFEATURES 4.1, 4.2 are connected to the flying surface and are movable relative to the fixed structural part of the aircraft.
  • the number of satellites may be different from that described: for example nine.
  • the neck ⁇ Central ronne has three annular sections shifted by one third of the teeth relative to each other.
  • the sum of the number of solar teeth and outer crowns is equal to a multiple of nine and the sum of the number of solar teeth and one annular section of the central crown is equal to a multiple of three.
  • the device may comprise only an outer ring 4.
  • a variant of the device comprises a backlash system between the two sections of the second ring or between the two sections of the first ring or between two sections of the solar mesh for one on the first satellites and for the others on the second satellites.
  • the system comprises a slack adjuster in the form of an elastic annular element 10 connecting in rotation sections 5.1, 5.2 at the outlet.
  • the annu ⁇ elastic element 10 applies a torque of torsion between 5.1 sections 5.2 through exit 5 of my ⁇ Niere to catch the play existing between the other components of the device in relation meshing.
  • the system comprises a play-catching member in the form of an elastic element 10 which rotates the sections 4.1, 4.2 to each other in rotation.
  • the resilient annular element 10 applies a torque between the sections 4.1, 4.2 through the fixed frame so as to catch the existing gaps between the other components of the device in meshing relationship.
  • the sun gear 3 comprises a first section 3.1 meshing with the first satellites 8.1 and a second section 3.2 meshing with the first satellites 8.2.
  • the system comprises a play-catching member in the form of an elastic element 10 connecting in rotation to each other the two sections 3.1, 3.2 of the sun gear 3. By its elasticity, the elastic element 10 applies a torsion torque between the sections 3.1, 3.2 through the shaft 2 so as to catch the existing gaps between the other components of the device in meshing relationship.

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Abstract

Dispositif à engrenages, caractérisé en ce qu'il comprend au moins : - un arbre pourvu d'un pignon solaire, - au moins deux couronnes coaxiales à denture intérieure à savoir au moins une première couronne et une deuxième couronne ayant au moins un premier tronçon annulaire et un deuxième tronçon annulaire, - des satellites en prise avec le pignon solaire, la première couronne et les tronçons de la deuxième couronne, ceux-ci engrenant avec une relation particulière de dentures.

Description

DISPOSITIF A DEUX TRAINS D ' ENGRENAGES IMBRIQUES
La présente invention concerne un dispositif à trains d'engrenages imbriqués.
Il est connu des trains d'engrenages épicycloïdaux comprenant un planétaire intérieur à denture extérieure, nommé solaire, et un planétaire extérieur à denture intérieure, nommé couronne, entre lesquels sont montés des satellites, à denture extérieure, montés sur un porte-satellites monté pour pivoter par rapport au solaire et à la couronne. En fonctionnement, l'un des planétaires est fixe ; l'autre planétaire et le porte- satellites constituent l'entrée et la sortie du train d'engrenages, ou inversement. Ainsi, chaque point de chaque satellite décrit une trajectoire épicycloïdale qui donne son nom à ce type de train d'engrenages. Le rapport de transmission entre l'entrée et la sortie dépend du nombre de dents des planétaires et des satellites et peut atteindre une valeur de l'ordre de dix. Ce type de train d'engrenages est intéressant en raison de son en- combrement transversal (limité à celui de la couronne) et de son bon rendement. Le couple maximal transmissible dépend du nombre de satellites réellement en prise sur les planétaires .
Pour augmenter le nombre de satellites, et donc le couple maximal transmissible, on a pensé à sup¬ primer le porte-satellites.
Il est ainsi connu des trains d'engrenages, dits imbriqués, comprenant : un arbre primaire pourvu d'un pignon solaire, une couronne fixe, une couronne mobile et des satellites pourvus chacun d'un premier tronçon d'entrée en prise respectivement avec le pignon solaire et l'une des deux couronnes et d'un deuxième tronçon en prise avec l'autre couronne. L'arbre primaire et la couronne mobile constituent l'entrée et la sortie du train d'engrenage, ou inversement. Le rapport de trans¬ mission est déterminé par le nombre de dents du pignon solaire, de chacun des deux tronçons des satellites et de chacune des deux couronnes. Les trains imbriqués possèdent un couple maximal transmissible supérieur à celui autorisé par les trains épicycloïdaux classiques mais ont des rendements inférieurs à ces derniers.
En outre, lorsque le nombre de dents des deux tronçons du satellite est différent, l'usinage des tron¬ çons dentés par taillage doit être exécuté en plusieurs reprises d'usinage. Or, des contraintes de montage impo- sent que les tronçons dentés aient au moins une dent alignée l'une avec l'autre avec une précision qu'il est difficile d'atteindre après un taillage. Par ailleurs, l'usinage des tronçons dentés par taillage impose également d' avoir des gorges de grande largeur entre les tron- çons dentés pour permettre le dégagement de l'outil de taillage. Néanmoins, ces gorges sont généralement trop petites pour permettre le dégagement d'une meule de rectification et interdisent donc toute phase de rectification ultérieure, ce qui limite la précision d'usinage. Le niveau de qualité ainsi obtenu limite le couple maximal transmissible car la répartition de la charge appliquée sur chacun des engrènements du train n'est pas équilibrée.
Un but de l'invention est de fournir un train d' engrenages imbriqué présentant de meilleures performances en terme de couple maximal transmissible.
A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif à engrenages, qui comprend au moins :
- un arbre pourvu d'un pignon solaire,
- au moins deux couronnes coaxiales à denture intérieure à savoir au moins une première couronne et une deuxième couronne ayant au moins un premier tronçon annulaire et un deuxième tronçon annulaire,
- des premiers satellites pourvus chacun d'au moins un premier tronçon denté en prise avec le pignon solaire, la première couronne et le premier tronçon de la deuxième couronne ,
- des deuxièmes satellites pourvus chacun d'au moins un premier tronçon denté en prise avec le pignon solaire, la première couronne et le deuxième tronçon de la deuxième couronne.
La somme des nombres de dents de la première cou¬ ronne et du pignon solaire est un multiple du produit du nombre de premiers satellites par le nombre de tronçons de la deuxième couronne et la somme des nombres de dents de la deuxième couronne et du pignon solaire est un multiple du nombre des premiers satellites.
Le premier tronçon annulaire et le deuxième tronçon annulaire ont des dentures identiques et présentent entre eux un décalage angulaire correspondant à un nombre de dents inverse du nombre de tronçons de la deuxième couronne .
Ainsi, le dispositif peut être assimilé à plusieurs trains d'engrenages imbriqués (à deux trains imbriqués lorsqu' il y a deux tronçons dans la deuxième couronne), eux-mêmes imbriqués l'un dans l'autre. Chaque satellite engrène sur la première couronne et sur un des tronçons annulaires de la deuxième couronne. Chacun des tronçons des satellites peut être ramené à un tronçon denté unique. L'entraxe entre les satellites et les couronnes qui ont des nombres de dents différents est assuré par l'introduction des déports adéquats sur les dentures. Le tronçon denté unique de chaque satellite peut ainsi être obtenu par rectification. Le niveau de qualité obtenu par ce procédé d'usinage est plus élevé que celui obtenu par taillage, de sorte que le dispositif est capable de supporter des charges importantes.
Selon un mode de réalisation particulier, la première couronne comprend un premier tronçon annulaire et un deuxième tronçon annulaire disposés de part et d'autre de la deuxième couronne, les satellites étant pourvus chacun d'un deuxième tronçon denté séparé du premier tronçon denté d'une distance supérieure à une largeur du tronçon annulaire de la deuxième couronne avec lequel le premier tronçon denté n'est pas en prise, de sorte que : le premier tronçon denté de chaque premier satellite soit en prise avec le premier tronçon annulaire de la première couronne et le premier tronçon annulaire de la deuxième couronne, le deuxième tronçon denté de chaque pre- mier satellite soit en prise avec le deuxième tronçon annulaire de la première couronne, le premier tronçon denté de chaque deuxième satellite soit en prise avec le deuxième tronçon annulaire de la première couronne et le deuxième tronçon annulaire de la deuxième couronne, le deuxième tronçon denté de chaque deuxième satellite soit en prise avec le premier tronçon annulaire de la première couronne.
Ainsi, le train est symétrisé par l'agencement de la première couronne en deux tronçons annulaires placés symétriquement par rapport au plan de jointure des deux tronçons de la deuxième couronne, et l'adjonction de tronçons sur chacun des satellites de telle manière que les premiers satellites et les deuxièmes satellites, placés alternativement tête-bêche sont en prise avec les deux tronçons annulaires de la première couronne. Le nombre de dentures transmettant la charge est ainsi augmenté et le basculement des satellites est annulé.
Enfin, l'introduction d'un dispositif de rattrapage de jeu élastique, placé entre les deux tronçons de la deuxième couronne ou entre deux tronçons de la première couronne ou entre deux tronçons du solaire engrenant respectivement un tronçon sur les premiers et deuxièmes satellites et l'autre tronçon sur les_deu- xièmes satellites, permet d'obtenir un train imbriqué sans jeu. Ce dernier est capable de transmettre un couple correspondant à la capacité d'un train réduite de la charge appliquée par l'élément élastique sur l'autre train (les premiers satellites transmettent la charge, les deuxièmes satellites font la traîne).
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 est un schéma cinématique représentant un dispositif selon un premier mode de ré¬ alisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective avec écorché de ce dispositif,
- la figure 3 est une vue de ce dispositif en coupe selon le plan III de la figure 2,
- la figure 4 est un schéma cinématique représentant un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 5 est un schéma cinématique représentant un dispositif équipé d'un organe de rattrapage de jeu entre les deux tronçons de la deuxième couronne, selon une première variante de cet organe de rattrapage de jeu,
- la figure 6 est un schéma cinématique repré¬ sentant un dispositif équipé d' un organe de rattrapage de jeu entre les deux tronçons de la première couronne, selon une deuxième variante de cet organe de rattrapage de jeu,
- la figure 7 est un schéma cinématique représentant un dispositif équipé d'un organe de rattrapage de jeu entre les deux tronçons du solaire, celui-ci ayant été scindé en deux tronçons séparés, selon une première variante de cet organe de rattrapage de jeu.
Le dispositif selon l'invention est par exemple destiné à être associé à un motoréducteur pour former un actionneur. Un tel actionneur est par exemple utilisable pour déplacer une surface de vol d'un aéronef.
En référence aux figures 1 à 4, le dispositif à engrenages selon l' invention comprend un bâti 1 sur le¬ quel sont montés :
- un arbre 2 pourvu d'un pignon solaire 3,
- trois couronnes 4.1, 4.2 et 5 à dentures inté¬ rieures, coaxiales à l'arbre 2,
- des premiers satellites 6.1 et des deuxièmes satellites 6.2 montés entre les couronnes et le pignon solaire 3 pour s'étendre parallèlement à l'arbre 2 et pour tourner autour de l'arbre 2.
Les couronnes 4.1, 4.2 comportent des moyens de leur fixation l'une par rapport à l'autre et de leur fixation sur une partie structurelle fixe de l'avion, par exemple par boulonnage. Les couronnes 4.1, 4.2 forment deux tronçons annulaires d'une première couronne. Les cou¬ ronnes 4.1, 4.2 sont désignées dans la suite comme des couronnes extérieures.
Des embouts 1.1 et 1.2, formant bâti, sont montés sur les couronnes 4.1 et 4.2 pour fermer celles-ci. Les embouts 1.1 et 1.2 participent au confinement de l'ensemble du dispositif.
L'arbre 2 est monté sur les embouts 1.1 et 1.2 pour pivoter autour de l'axe central de l'ensemble et possède, à l'opposé du pignon solaire 3, une extrémité agencée pour être liée en rotation à l'arbre de sortie du moteur, par exemple par clavetage, joint d'accouplement, goupillage ou autre. La couronne 5 est disposée entre les couronnes 4.1, 4.2. La couronne 5, ou couronne centrale, est montée sur deux paliers tenant aux couronnes 4.1 et 4.2 pour pivoter autour de l'axe central de l'ensemble : la couronne 5 est ici reliée aux couronnes 4.1, 4.2 par des roulements. La couronne 5 comporte un premier tronçon annulaire 5.1 en regard de la couronne 4.1 et un deuxième tronçon annulaire 5.2 en regard de la couronne 4.2. Les tron¬ çons annulaires 5.1, 5.2 ont des dentures identiques et sont reliés l'un à l'autre avec un décalage angulaire d'une demi-dent. Les tronçons annulaires 5.1, 5.2 de la couronne 5 comportent ici chacun un maneton relié à la surface de vol par exemple par boulonnage, le maneton d'un des tronçons annulaires 5.1, 5.2 comportant un orifice de passage du boulon ayant une section supérieure à la section transversale du boulon pour autoriser le déca¬ lage angulaire.
Les premiers satellites 6.1 sont ici au nombre de trois et sont pourvus chacun d'un premier tronçon denté 8.1 en prise avec le pignon solaire 3, la couronne 4.1 et le tronçon annulaire 5.1 de la couronne centrale 5, et d'un deuxième tronçon denté 9.1 en prise avec la couronne 4.2. Le premier tronçon denté 8.1 et le deuxième tronçon denté 9.1 de chaque satellite 6.1 sont séparés d'une distance supérieure à une largeur du tronçon annulaire 5.2 avec lequel le premier tronçon denté 8.1 n'est pas en prise.
Les deuxièmes satellites 6.2 sont ici au nombre de trois et sont pourvus chacun d'au moins un premier tronçon denté 8.2 en prise avec le pignon solaire 3, la couronne 4.2 et le deuxième tronçon annulaire 5.2 de la couronne centrale 5, et d'un deuxième tronçon denté 9.2 en prise avec la couronne 4.1. Le premier tronçon denté 8.2 et le deuxième tronçon denté 9.2 de chaque satellite 6.2 sont séparés d'une distance supérieure à une largeur du tronçon annulaire 5.1 avec lequel le premier tronçon denté 8.2 n'est pas en prise. En définitive, les deuxièmes satellites sont identiques aux premiers satellites.
Les satellites sont de préférence supportés radia- lement par des anneaux roulants, connus en eux-mêmes, non représentés.
Le nombre de dents du tronçon annulaire 5.1 est identique au nombre de dents du tronçon annulaire 5.2. La somme du nombre de dents du pignon solaire 3 et de chacun l'un ou de l'autre des tronçons annulaires 5.1, 5.2 de la couronne 5 est égal à un multiple du nombre de premiers satellites 6.1 (le nombre de premier satellites 6.1 étant identique au nombre de deuxièmes satel¬ lites 6.2) .
Le nombre de dents de la couronne .1 est iden- tique au nombre de dents de la couronne 4.2. Le nombre de dents de chaque couronne 4.1, 4.2 est différent du nombre de dents des tronçons 5.1 et 5.2 et la somme du nombre de dents du pignon solaire 3 et de l'une ou l'autre des couronnes 4.1 ou 4.2 et est égale à un multiple du nombre total de satellites 6.1, 6.2 (soit ici multiple de six).
La présence des satellites 6.1, par l'effet du tronçon 8.1, impose que les dentures de la couronne 4.1 et du premier tronçon annulaire 5.1 de la couronne 5 soient alignées l'une avec l'autre. La présence des satel- lites 6.2, par l'effet du tronçon 8.2, impose que les dentures de la couronne 4.2 et du deuxième tronçon 5.2 de la couronne 5 soient alignées l'une avec l'autre.
A titre d'exemple, les nombres de dents sont les suivants :
- 24 pour le pignon solaire 3,
54 pour les couronnes 4.1, 4.2,
57 pour la couronne 5,
16 pour les tronçons dentés 8.1, 8.2, 9.1, En résumé, les différentes caractéristiques numériques sont liées les unes aux autres par les relations suivantes :
- le nombre de premiers satellites 6.1 (ou de deuxièmes satellites 6.2) est un diviseur commun de la somme du nombre de dents de la couronne 5 et du solaire 3 d'une part, et de la somme et du nombre de dents de la couronne 4.1, 4.2 et du solaire 3 d'autre part ;
- le nombre de dents de la couronne 5 est diffé- rent du nombre de dents de la couronne 4.1, 4.2.
Préférentiellement :
- le nombre maximal de satellites 6.1, 6.2 est égal au plus grand commun diviseur du nombre de dents du pignon solaire 3 et du nombre de dents de la couronne 4.1, 4.2 ;
- le nombre maximal de premiers satellites 6.1 (ou de deuxièmes satellites 6.2) est égal au plus grand diviseur commun du nombre de dents de la couronne 5 et du nombre de dents de la couronne 4.1, 4.2.
En référence à la figure 4, le dispositif selon le deuxième mode de réalisation comprend, comme dans le premier mode de réalisation :
- deux embouts 1.1 et 1.2,
- un arbre 2 pourvu d'un pignon solaire 3, - trois couronnes 4.1, 4.2 et 5, coaxiales à l'arbre 2,
- des premiers satellites 6.1 et des deuxièmes satellites 6.2 montés entre les couronnes et le pignon solaire 3 pour s'étendre parallèlement à l'arbre 2 et pour tourner autour de l'arbre 2.
Toutefois, dans le deuxième mode de réalisation, la couronne centrale 5 est fixe par rapport à la partie structurelle fixe de l'aéronef et les couronnes exté¬ rieures 4.1, 4.2 sont reliées à la surface de vol et sont mobiles par rapport à la partie structurelle fixe de l'aéronef.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute va- riante entrant dans le champ de l'invention telle que défi¬ nie par les revendications.
En particulier, la structure générale du dispo¬ sitif peut être modifiée.
Le nombre de satellites peut être différent de celui décrit : par exemple neuf. Dans ce cas, la cou¬ ronne centrale comporte trois tronçons annulaires décalés d'un tiers de dents les uns par rapport aux autres. La somme du nombre de dents du solaire et des couronnes extérieures est égale à un multiple de neuf et la somme du le nombre de dents du solaire et d'un chaque tronçon annulaire de la couronne centrale est égal à un multiple de trois.
Il est possible de prévoir sur l'arbre des pignons fous pour supporter les satellites en maintenant ceux-ci radialement en position.
Les nombres de dents peuvent être modifiés tant que sont respectées les formules figurant ci- dessus .
Le dispositif peut ne comprendre qu'une couronne extérieure 4.
Une variante du dispositif comprend un système de rattrapage de jeu entre les deux tronçons de la deuxième couronne ou entre les deux tronçons de la première couronne ou entre deux tronçons du solaire engrenant pour l'un sur les premiers satellites et pour les autres sur les deuxièmes satellites.
En référence à la figure 5, le système comprend un organe de rattrapage de jeu sous la forme d'un élément annulaire élastique 10 reliant en rotation les tronçons 5.1, 5.2 à la sortie. Par son élasticité, l'élément annu¬ laire élastique 10 applique un couple de torsion entre les tronçons 5.1, 5.2 au travers de la sortie 5 de ma¬ nière à rattraper les jeux existants entre les autres composants du dispositif en relation d' engrènement .
En référence à la figure 6, le système comprend un organe de rattrapage de jeu sous la forme d'un élément élastique 10 reliant en rotation les tronçons 4.1, 4.2 l'un à l'autre. Par son élasticité, l'élément annulaire élastique 10 applique un couple de torsion entre les tronçons 4.1, 4.2 au travers du bâti fixe de manière à rattraper les jeux existants entre les autres composants du dispositif en relation d' engrènement .
En référence à la figure 7, le pignon solaire 3 comprend un premier tronçon 3.1 engrenant avec les premiers satellites 8.1 et un deuxième tronçon 3.2 engrenant avec les premiers satellites 8.2. Le système comprend un organe de rattrapage de jeu sous la forme d'un élément élastique 10 reliant en rotation l'un à l'autre les deux tronçons 3.1, 3.2 du pignon solaire 3. Par son élasticité, l'élément élastique 10 applique un couple de torsion entre les tronçons 3.1, 3.2 au travers de l'arbre 2 de manière à rattraper les jeux existants entre les autres composants du dispositif en relation d' engrènement .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif à engrenages, caractérisé en ce qu' il comprend au moins :
- un arbre (2) pourvu d'un pignon solaire (3), - au moins deux couronnes coaxiales à denture in¬ térieure à savoir au moins une première couronne (4.1, 4.2) et une deuxième couronne (5) ayant au moins un pre¬ mier tronçon annulaire (5.1) et un deuxième tronçon annu¬ laire (5.2) ,
- des premiers satellites (6.1) pourvus chacun d'au moins un premier tronçon denté en prise avec le pignon solaire (3), la première couronne (4.1, 4.2) et le premier tronçon (5.1) de la deuxième couronne (5.2),
- des deuxièmes satellites (6.2) pourvus chacun d'au moins un premier tronçon denté en prise avec le pignon solaire (3), la première couronne (4.1, 4.2) et le deuxième tronçon (5.2) de la deuxième couronne (5),
en ce que la somme du nombre de dents de la première couronne (4.1, 4.2) et du pignon solaire (3) est un nombre multiple du produit du nombre de premiers satellites par le nombre de tronçons de la deuxième couronne (5),
en ce que la somme du nombre de dents de la deuxième couronne et du pignon solaire (3) est un nombre de dents multiple du nombre des premiers satellites (6.1), en ce que le premier tronçon annulaire (5.1) et le deuxième tronçon annulaire (5.2) ont des dentures identiques et présentent entre eux un décalage angulaire correspondant à un nombre de dents inverse du nombre de tronçons de la deuxième couronne (5).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la première couronne comprend un premier tronçon annulaire (4.1) et un deuxième tronçon annulaire (4.2) disposés de part et d'autre de la deuxième couronne (5), les satellites (6.1, 6.2) étant pourvus chacun d'un deuxième tron- çon denté séparé du premier tronçon denté d'une distance supérieure à une largeur du tronçon annulaire (5.1, 5.2) de la deuxième couronne avec lequel le premier tronçon denté n'est pas en prise, de sorte que le premier tron- çon denté de chaque premier satellite (6.1) soit en prise avec le premier tronçon annulaire (4.1) de la première couronne et le premier tronçon annulaire (5.1) de la deuxième couronne (5), le deuxième tronçon denté de chaque premier satellite (6.1) soit en prise avec le deuxième tronçon annulaire (4.2) de la première couronne, le premier tronçon denté de chaque deuxième satellite (6.2) soit en prise avec le deuxième tronçon annulaire (4.2) de la première couronne et le deuxième tronçon annulaire (5.2) de la deuxième couronne (5), le deuxième tronçon denté de chaque deuxième satellite (6.2) soit en prise avec le premier tronçon annulaire (4.1) de la première couronne.
3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la deuxième couronne (5) est mobile par rapport au bâti (1) et la première couronne (4.1, 4.2) est fixe par rapport au bâti (1) .
4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la deuxième couronne (5) est fixe par rapport au bâti (1) et la première couronne extérieure (4.1, 4.2) est mobile par rapport au bâti (1) .
5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les satellites (6.1, 6.2) sont supportés radiale- ment par des anneaux roulants .
6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les satellites (6.1, 6.2) sont supportés radialement par des pignons fous.
7. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un système de rattrapage de jeu.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le système de rattrapage de jeu comprend un élément élastique reliant en rotation les deux tron¬ çons (5.1, 5.2) de la deuxième couronne (5).
9. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le système de rattrapage de jeu comprend un élément élastique reliant en rotation deux tronçons du pignon solaire (3) engrenant pour l'un sur les premiers satellites (6.1) et pour les autres sur les deuxièmes satellites (6.2) .
10. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le système de rattrapage de jeu comprend un élément élastique reliant en rotation deux tronçons (4.1, 4.2) de la première couronne.
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