FR1464548A - Transmission toroïdale perfectionnée - Google Patents

Transmission toroïdale perfectionnée Download PDF

Info

Publication number
FR1464548A
FR1464548A FR46597A FR46597A FR1464548A FR 1464548 A FR1464548 A FR 1464548A FR 46597 A FR46597 A FR 46597A FR 46597 A FR46597 A FR 46597A FR 1464548 A FR1464548 A FR 1464548A
Authority
FR
France
Prior art keywords
ring
bearing
raceway
axis
shaft
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.)
Expired
Application number
FR46597A
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Rudolf Kuehnle
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 filed Critical
Application granted granted Critical
Publication of FR1464548A publication Critical patent/FR1464548A/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/30Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which an orbital gear has an axis crossing the main axis of the gearing and has helical teeth or is a worm
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/04Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying rotary motion
    • F16H25/06Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying rotary motion with intermediate members guided along tracks on both rotary members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/19698Spiral

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

Transniission tor6ïdale perfectionnée. La présente invention se rapporte<B>à</B> un disposiitf de transmission. Plus particulièrement, elle se rap porte<B>à</B> une transmission toroïdale perfectionnée présentant un rendement et une précision exception nellement élevés, ainsi que des possibilités de cou ple et de rapport de réduction élevées.
La transmission toroïdale est basée sur un concept relativement nouveau. D'une façon générale, elle a été constituée jusqu'à présent par une série<B>d'élé-</B> ments hélicoïdaux en forme de bande montés de façon<B>à</B> tourner sur un anneau et espacés le long de celui-ci. Dans ces dispositifs antérieurs, les<B>élé-</B> ments hélicoïdaux sont disposés de telle sorte que leurs bords reposent dans une gorge de stator héli coïdal dont l'axe coïncide avec l'anneau. Par suite, l'enveloppe qui est décrite par les éléments est un toroide. Lorsqu'on fait tourner les éléments héli coïdaux autour de l'anneau, ils avancent le long de la gorge, chaque circuit complet de la gorge nécessitant un certain nombre de tours de l'hélice. La sortit de la transmission toroïdale est prise sur l'anneau. On obtient encore une autre réduction par suite du fait qu'une vis sans fin est couplée aux éléments hélicoïdaux et qu'il faut un certain nombre de tours de la vis sans fin d'entrée pour un tour -des éléments hélicoïdaux autour de leurs axes.
Ces dispositifs de transmission antérieurs ont eu un succès considérable par suite de leur possibilité de couple maximum pour un volume minimum. Cependant, ils présentent certains inconvénients qui limitent leur utilisation pour certaines applications. Plus particulièrement, ils utilisent des éléments héli coïdaux non rigides ou souples qui, par suite de leur souplesse, risquent de suivre l'angle d'avance varia ble de la gorge du stator qui est hélicoïdale- toroïdaie. Ils sont reliés<B>à</B> l'anneau sur lequel la sortie est prise par des rayons.<B>A</B> mesure que les éléments avancent autour de la gorge, ils subissent une flexion et une courbure d'une certaine impor tance, en particulier lorsque la sortie est reliée<B>à</B> une charge importante.<B>Il</B> en résulte que ces transmis sions toroïdales antérieures présentent un rapport de réduction par engrenage variable, qui se manifeste par une irrégularité du mouvement de sortie.
De plus, un problème s'est posé pour lubrifier de façon appropriée les transmissions toroidales anté. rieures. Les éléments hélicoïdaux, par suite de leur construction en forme de bande, doivent glisser dans la gorge du stator. Le frottement qui en résulte réduit considérablement le rendement.<B>Il</B> empêche également la transmission de la force motrice en sens inverse, possibilité qui est avantageuse dans un grand nombre d'applications.
En conséquence, la présente invention a pour but de fournir<B>-</B> Une transmission toroidale perfectionnée présen tant des possibilités élevées de couple et qui cepen dant est caractérisée par une précision et un ren dement accrus; Une transmission du type indiqué ci-dessus qui permet d'obtenir un rapport de réduction d'engre nage élevé pour un poids et des dimensions don nées; Une transmission toroïdale perfectionnée présen tant un rapport d'engrenage sensiblement constant; Une transmission toroïdale du type indiqué plus haut qui présente un rapport d'engrenage élevé et qui cependant est réversible. C'est-à-dire qu'on peut l'utiliser soit pour augmenter une vitesse, soit pour la diminuer.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description détaillée qui va suivre faite en regard des dessins annexés qui donnent<B>à</B> titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réa lisation conforme<B>à</B> l'invention.
Sur ces dessins<B>:</B> La figure<B>1</B> est une vue en perspective, avec
Figure img00010011
semble de roulement disposé<B>à</B> l'intérieur de la structure de gorge de la transmission de la figure<B>1;</B> La figure<B>3</B> est une vue en plan de dessus de la transmission, des éléments étant arrachés pour mieux faire comprendre sa construction; La figure 4 est une vue partielle de la structure de gorge -de la transmission et La figure<B>5</B> est une vue en coupe verticale d'un ensemble de roulement utilisé dans la transmission de la figure<B>1.</B>
D'une façon générale la transmission de la pré sente invention utilise un système d'ensembles de roulement<B>à</B> bille circulaires spéciaux qui sont montés de façon<B>à</B> tourner sur un axe et qui sont espacés le long de celui-ci. Les ensembles de roule ment sont destinés<B>à</B> rouler dans une structure de gorge de forme générale hélicoïdale présentant une configuration<B>à</B> filets multiples, c'est-à-dire une série de gorges parallèles. Chaque bille individuelle d'un ensemble de roulement donné est engagée<B>à</B> l'inté rieur d'une gorge différente. Les ensembles de rou lement sont mis en rotation autour de leurs axes et le mouvement résultant des billes dans les gorges respectives fait avancer les ensembles le long de la structure de gorge hélicoïdale. Le déplacement des ensembles de roulement le long de la gorge hélicoï dale constitue le mouvement de sortie de la trans mission.<B>B</B> est pris sur un arbre qui est couplé<B>à</B> l'axe des ensembles de roulement.
Dans le mode de réalisation préféré de la pré sente invention, les ensembles de roulement<B>à</B> bille sont montés de façon<B>à</B> tourner dans des positions espacées fixes autour d'un anneau. De plus, la struc ture de gorge hélicoïdale dans laquelle ils roulent est retournée sur elle-même de façon<B>à</B> former un toroide, l'axe commun des<B> </B> hélices<B> </B> coïncidant avec l'anneau. Les ensembles de roulement sont mis en rotation autour de l'anneau par une vis sans fin d'entrée, et en tournant, ils avancent<B>le</B> long des hélices en entraînant avec eux l'anneau.
<B>E</B> faut un certain nombre de tours de la -vis pour faire tourner les ensembles de roulement autour de l'anneau. De plus, il faut un certain nombre de tours des ensembles de roulement sur l'anneau pour faire tourner celui-ci d'un tour. En conséquence, la transmission est capable de présenter un rapport de réduction considérable.
En se reportant maintenant<B>à</B> la figure<B>1,</B> la trans mission perfectionnée de la présente invention com prend une section d'entrée, indiquée d'une façon générale en<B>10,</B> qui comprend une vis sans fin<B>Il</B> formée sur un arbre rotatif 12. La section d'entrée <B>10</B> est couplée<B>à</B> une section intermédiaire, indi quée d'une façon générale en 14 et qui comprend un système d'ensembles de roulement<B>à</B> bille circu laire<B>16</B> en prise avec la -vis sans fin<B>Il</B> et monté de façon<B>à</B> tourner en des points espacés les uns des autres sur un anneau circulaire<B>18.</B> Finalement, la transmission comprend également une section de sortie 20 constituée par une enveloppe portant des gorges hélicoïdales, indiquées d'une façon générale en 22 et d'un arbre de sortie 24 tourillonné <B>à</B> Yin- térieur de l'enveloppe 22 et relié<B>à</B> l'anneau.
L'entrée de la transmission s'effectue sous la forme de la rotation de l'arbre 12 et la sortie est prise sur l'arbre 24 qui tourne par rapport<B>à</B> len- #loppe 22.
Plus particulièrement, l'arbre d'entrée 12 est ton- rillonné de façon<B>à</B> tourner<B>à</B> l'intérieur de l'enve loppe 22 dans des roulements<B>30</B> et<B>32</B> disposés immédiatement au-dessus et au-dessous de la vis sans fin<B>il.</B> Uarbre 12 présente une partie 12' de diamètre réduit supportée de façon<B>à</B> tourner par Plus particuliè- l'arbre de sortie 24, comme décrit rerrent plus loin. Une garniture 34 disposée au- dessus du roulement<B>30</B> est maintenue par un collier <B>35</B> s'étendant vers le haut depuis l'enveloppe 22.
Dans la section intermédiaire 14, l'anneau<B>18</B> est coaxW par rapport<B>à</B> l'arbre 12 et les ensembles de roulement<B>16</B> s'étendent radialement vers l'exté rieur depuis les points où ils sont en prise avec la vis sans fin<B>11.</B> Chaque ensemble de roulements pré sente un système de billes périphériques 4SA-43L. Les billes 43 qui sont tournées vers la vis sans fin <B>11</B> S'ajustent sur celle-ci de telle sorte qu'en tour nant dans un sens ou dans l'autre, la vis sans fin fai tourner d'une façon correspondante les ensem bles de roulement<B>16</B> en bloc autour de l'anneau<B>18.</B>
Les ensembles de roulement<B>16</B> sont également destinés<B>à</B> rouler sur un assemblage de chemins de roulement parallèles en forme d'hélices 36A-36L for més dans une couronne d'enveloppement toroïdale <B>37 à</B> l'intérieur de l'enveloppe 22. Les chemins de roulement forment essentiellement un système<B>à</B> filets multiples qui est interrompu dans la zone qui est tournée vers la vis sans fin<B>11.</B> De cette façon, ils tournent sur eux-mêmes de façon<B>à</B> former des trajets continus pour les ensembles de roulement<B>16.</B>
Plus particulièrement, comme on le voit sur la figure<B>5,</B> dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, chaque ensemble de roulement <B>16</B> comprend une bague intérieure<B>38</B> présentant une ouverture centrale de forme carrée<B>39</B> qui s'ajuste sur l'anneau<B>18.</B> La bague<B>38</B> forme le che min de roulement intérieur d'un ensemble intérieur de billes 40 maintenues espacées par une cage de retenue classique 41. Les billes sont entourées par une bague intermédiaire 42 qui est évidée sur ses deux côtés afin de former non seulement un chemin de roulement extérieur pour les billes 40 mais éga lement un chemin de roulement intérieur pour un ensemble périphérique de douze billes 4SA-43L. Les billes 43<B>à</B> découvert sont maintenues espacées par une cage de retenue extérieure solide 44. La bagne 42 qui forme le double chemin de roulement absorbe les poussées axiales s'exerçant sur les billes 43 et transmet ces forces<B>à</B> la bague<B>38</B> par l'intermé diaire des billes 40.
<B>A</B> leur tour, les bagues 33 des ensembles<B>de</B> roulement transmettent les poussées<B>à</B> l'arbre<B>18</B> au moyen de pinces entretoises 46 qui servent<B>à</B> fixer les ensembles<B>16</B> le lon- de l'arbre, comme décrit ci-dessous.
Selon la présente invention, et<B>à</B> la différence de la pratique courante pour les roulements, les billes 43 de chaque ensemble<B>16</B> roulent dans des che mins de roulement<B>36</B> différents. Ainsi, les douze chemins de roulement 36A-L formés dans la cou ronne d'enveloppement toroïdale<B>37</B> reçoivent les douze billes 43A-L utilisées dans la transmission représentée.<B>A</B> titre d'exemple, le pas de chacun des chemins de roulement<B>36</B> est tel qu'elles effec tuent six tours autour de l'arbre<B>18</B> pour effectuer un tour autour de la couronne d'enveloppement<B>37.</B>
Comme on le voit sur la figure 2, lorsqu'un ensemble de roulement<B>16</B> est mis en rotation autour de l'anneau<B>18</B> de telle sorte que les six billes 4,3A- 43F qui se trouvent<B>à</B> l'intérieur de la couronne d'enveloppement<B>37</B> se déplacent vers le haut sur leur chemin de roulement correspondant<B>MAT</B> dans la direction de la flèche 47, elles suivent les trajets en traits mixtes et tout l'ensemble du roulement se déplace vers la gauche comme indiqué par l'autre flèche 48. Si les billes se déplacent vers le bas sur leur chemin de roulement respectif 36A-F, J'en- semble de roulement se déplace bien entendu vers la droite.
La figure 4 représente le trajet d'une bille péri phérique, par exemple la bille 43A d'un ensemble de roulement<B>16,</B> qui se déplace sur son chemin de roulement<B>36A, à</B> mesure que l'ensemble de roule ment<B>16</B> avance le long de la couronne<B>37.</B> La bille 43A suit un chemin hélicoïdal et roule dans un canal sur douze des canaux qui sont taillés dans la couronne d'enveloppement<B>37.</B>
De cette façon,<B>à</B> mesure que la vis sans fin<B>11</B> (fi-. 1) tourne dans un sens ou dans l'autre, elle fait tourner les ensembles de roulement<B>16</B> en bloc en venant en prise avec trois billes de chaque ensemble de roulement. Les ensembles de roulement en rotation se déplacent dans un sens ou dans l'autre le long des chemins de roulement 36A-L et se trou vent par suite déplacés le long de la couronne d'en veloppement<B>37.</B> Du fait que les ensembles de rou lement<B>16</B> sont fixés axialement sur l'anneau<B>18,</B> ils entraînent l'anneau avec eux, ce qui le fait tour ner autour de la vis sans fin<B>Il à</B> l'intérieur de l'enveloppe 22.
En se reportant aux figures<B>1</B> et<B>3,</B> la transmission représentée comprend douze ensembles de roule ment<B>16</B> répartis autour des<B>3600</B> de l'anneau<B>18.</B> On pourrait s'attendre<B>à</B> ce que les ensembles de roulement<B>16</B> soient espacés les uns des autres par des angles égaux de<B>300. Il</B> en serait ainsi si les filets formés sur la vis sans fin<B>Il</B> n'étaient pas inclinés par rapport<B>à</B> l'axe<B>de</B> celle-ci. Cependant, les filets de la vis sans<B>Il</B> sont bien entendu incli nés. Par suite, en se déplaçant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'anneau<B>18</B> (fig. <B>3),</B> chaque ensemble de roulement successif<B>16</B> est décalé autour de son propre axe d'une quantité successivement plus importante afin de s'ajuster<B>à</B> l'intérieur des filets de la vis qui sont inclinés vers le bas. Par suite, les positions des billes 43 des ensembles de roulement le long des chemins de roulement<B>36</B> doivent être différentes pour les ensem bles de roulement<B>16</B> successifs et ceci nécessite un intervalle différent de<B>300</B> pour séparer les ensembles de roulement.
En particulier, dans la transmission qui est décrite ici, l'enroulement des ensembles de roule ment successifs<B>16</B> s'élève<B>à</B> environ<B>50</B> minutes d'arc le long de l'arbre<B>18.</B> L'intervalle séparant les ensembles de roulement est ainsi de<B>290 10.</B> Avec cet espacement, l'arc total pour douze ensembles de roulement serait de<B>3500,</B> ce qui laisse un intervalle supplémentaire de<B>100</B> entre le douzième ensemble et le premier ensemble. De préférence, cet inter valle supplémentaire est divisé en deux parties de <B>50</B> chacune, entre le sixième et le septième ensem bles et entre le douzième et le premier ensembles<B>16.</B>
Ceci sera compris plus facilement en se rappelant que dans la transmission lorsqu'elle est montée, cha. que bille extérieure 43 d'un ensemble de roulement <B>16</B> présente une relation de position spéciale par rapport<B>à</B> chaque bille 43 des autres ensembles de roulement. Ceci provient du fait que chaque bille roule sur un chemin de roulement donné<B>36.</B> Ainsi, les billes<B>4,3A</B> roulent sur le chemin de roulement <B>36A,</B> les billes 43B sur le chemin de roulement<B>36B</B> et ainsi de suite.
On suppose ensuite qu'on utilise une vis sans fin<B>à</B> un seul filet ayant un pas assurant un espa cement de<B>290 10'</B> entre des ensembles de roulement voisins<B>16</B> depuis le premier jusqu'au douzième. On suppose de plus que dans tous les douze ensem bles de roulement, les billes extérieures 43A sont engagées sur la même spire de la vis sans fin<B>Il</B> <B>à</B> filet unique. Finalement, on suppose qu'on a ajouté un treizième ensemble de roulement<B>16</B> après le douzième. Si cet ensemble est espacé de<B>29" 10'</B> par rapport au douzième ensemble, sa bille exté rieure 43A sera également engagée sur la même spire de la vis sans fin<B>11.</B> On suppose, cependant, que le treizième ensemble hypothétique<B>16</B> est déplacé d'un arc supplémentaire de<B>100</B> par rapport au douzième ensemble. Dans ce cas, pour mettre en prise ses billes extérieures 43 avec les chemins de roulement<B>36</B> formés dans l'enveloppe 22, il faut que cet ensemble tourne d'une rotation supplémen taire de 601, (,en utilisant le pas de six spires par tour du chemin de roulement, indiqué plus haut). Ceci correspond<B>à</B> une rotation de deux billes 43 de l'ensemble de roulement (en utilisant douze billes sur chaque ensemble de roulement). De cette façon, la biffe extérieure 43C roule sur la vis sans fin<B>à</B> la Place de la bille 43A.
On observera que le treizième ensemble de rou lement hypothétique<B>16</B> est en réalité le premier ensemble,<U>qui</U> est espacé de<B>100</B> supplémentaires par rapport au douzième ensemble de roulement. La bille extérieure 43C du premier ensemble est en prise avec la vis immédiatement en dessous de la bille 43A de cet ensemble de roulement, au début de la spire suivante de la vis. Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, on a divisé Pintervalle de<B>100</B> en deux parties. Le septième ensemble-de roulement<B>16</B> est décalé d'un arc supplémentaire de<B>5"</B> par rapport au sixième ensemble. Ceci se traduit par une rotation supplé mentaire de<B>300</B> entre le septième et le douzième ensemble 1-6. ou par une avance d'une bille 43 de ces ensembles. Il existe une avance semblable entre le douzième et le premier ensemble de roulement, ce qui fait un total de<B>10".</B>
On observera également que le pas du filet sup- posé-unique sur la vis<B>Il</B> correspond<B>à</B> une rotation de<B>600</B> dun ensemble de roulement. H s'ensuit qu'entre- deux spires consécutives du filet de la vis, il<B>y</B> a une bille 43 qui n'est pas engagée. Cette bille se loge dans un second filet enroulé avec le premier de façon<B>à</B> former une configuration<B>à</B> double filet, <U>comme</U> on le voit sur la figure<B>1.</B>
<U>Comme</U> mentionné précédemment, les pinces entretoises 46 en forme de coins maintiennent les ensembles de roulement<B>16</B> dans des positions appro priées #sur Panneau<B>18,</B> Le nombre total de ces pinces est de douze. Dix de ces pinces occupent un angle formant l'intervalle<B>de</B> 291, <B>10'</B> indiqué plus haut, tandis que deux pinces disposées sur les côtés oppo sés de l'anneau<B>18</B> occupent un angle de 340<B>10'</B> approximativement. Ces deux plus grandes pinces séparent le sixième et le septième ensemble<B>16</B> ainsi que le douzième et le premier ensemble<B>16,</B> comme indiqué précédemment. Chaque pinceentretoise 46 comprend une section supérieure 46a et une section inférieure 46b qui se serrent ensemble autour de l'anneau<B>18.</B> Les deux sections de pince sont main tenues étroitement ensemble par des boulons<B>50</B> qui traversent l'anneau<B>18.</B> Des broches de mise en posi tion<B>52</B> (fig. <B>3)</B> aident<B>à</B> aligner les sections de pince 46a et 46b. De plus, les côtés des pinces entre toises 46 peuvent être pourvus de bossages en relief 54 (fig. <B>1)</B> qui servent<B>à</B> empêcher les pinces de venir gêner les éléments mobiles des ensembles de roulement<B>16.</B>
<U>Comme</U> on le voit en particulier sur la figure<B>1,</B> la prise de force motrice sur l'anneau<B>18</B> est réali sée au moyen de bras<B>56</B> en forme<B>de</B> L qui sont montés entre les pinces entretoises 46 et une partie <B>58</B> de diamètre agrandi de l'arbre de sortie 24. La partie<B>58</B> de larbre est tourillonnée dans l'enve loppe 22 au moyen d'un roulement<B>60.</B> Un autre roulement<B>62</B> sert<B>à-</B> tourilionner l'arbre 24 sur un collier 64 suspendu<B>à</B> lenveloppe 22. De plus, la garniture habituelle<B>66</B> est disposée<B>à</B> l'intérieur du collier 64. Comme mentionné précédemment, l'arbre d'entrée 12 est monté de facon <B>à</B> pouvoir tourner sur l'arbre 24. Dans ce but, la partie<B>58</B> de l'arbre est pourvue d'un puits vertical<B>68</B> destiné <B>à</B> recevoir la partie de diamètre réduit 1-9' de l'arbre d'entrée et son roulement<B>32.</B>
En se reportant maintenant<B>à</B> la figure<B>1,</B> Penve- loppe 22 comprend deux sections supérieure et infé rieure séparables 22a et<B>22b</B> respectivement. Les deux sections sont fixées ensemble par des boulons <B>70</B> qui traversent des trous<B>71</B> (fig. <B>3)</B> disposés autour du bord de la section supérieure 22a. La section inférieure<B>22b</B> de l'enveloppe comporte une bride<B>72</B> présentant une série de trous taraudés 74 servant<B>à</B> monter la transmission sur une base stable.
Lorsqu'on fait tourner l'arbre d'entrée 12 il se produit une double réduction de -vitesse. Comme mentionné précédemment, dans le mode de réalisa tion de la transmission qui est représentée, il faut six tours de la vis sans fin<B>Il</B> pour un tour des ensembles de roulement<B>16</B> autour de l'anneau<B>18.</B> De plus, il faut six tours des ensembles de roule ment pour chaque tour de Panneau<B>18,</B> ainsi que de l'arbre de sortie 24. De cette façon, la transmis sion assure une réduction de -vitesse totale de<B>36 :</B> <B>1</B> pour un volume et un poids globaux remarqua blement faible-s (On peut même obtenir des réduc tions plus importantes en diminuant les pas du chemin de roulement<B>36</B> et de la vis sans fin<B>11.)</B> Une caractéristique présentée par cette transmis sion est le fait quen dépit de sa possibilité élevée de couple,_ elle est réversible. C'est-à-dire qu'on peut l'utiliser pour augmenter la vitesse aussi bien que pour la diminuer. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, si on applique l'entrée<B>à</B> l'arbre 24, la vitesse de l'arbre 12 est augmentée de trente-six fois. Ceci est possible du fait du renàement élevé de la transmission, c'est-à-dire qu'il n'y a qu'un minimum de perte par frottement dans le système.<B>Il</B> ney a qu'un frottement de roulement entre les divers<B>élé-</B> ments de la transmission qui sont mobiles les uns par rapport aux autres. Un avantage correspondant est le fait que l'entraînement présente des caracté ristiques excellentes de lubrification et ne demande qu'un léger graissage, même pour des durées de service prolongées.<B>E</B> résulte de tout ceci que la transmission est capable de fonctionner<B>à</B> de grandes vitesses même dans des conditions de charge lourdes avec un entretien relativement faible.
On se rend compte d'après ce qui précède que la présente transmission, du fait quelle est compo- sée d'éléments qui ne sont pas souples, fournit une sortie très uniforme et très précise.<B>De</B> plus, elle répond rapidement<B>à</B> des variations de la vitesse d'entrée ou<B>à</B> des variations de la charge. Cepen dant, en dépit du fait qu'ils sont rigides dans leur sens axial, les éléments de roulement<B>16</B> (et plus particulièrement leurs billes 43) sont capables de suivre les angles d'avance variables présentés par les chemins de roulement<B>36.</B> Leurs bagues extérieu res 44 sont suffisamment résistantes pour maintenir les billes 43 dans des positions uniformément espa cées et pour les repousser avec force le long des chemins de roulement<B>36,</B> tandis que les bagues intermédiaires 42 absorbent la poussée axiale pro duite dans les ensembles de roulement, tout en offrant cependant une résistance minimum<B>à</B> la rota tion, car en fait, elles<B> </B> flottent<B> </B> entre les billes extérieures 43 et les billes intérieures 40.
Il va de soi qu'on peut utiliser pour entraîner les ensembles de roulement<B>16</B> d'autres moyens qui sont équivalents<B>à</B> la vis sans fin<B>11.</B> Par exemple, en peut disposer un disque plat présentant un canal en spirale en le tournant vers le bas sur les ensem bles de roulement<B>16</B> coaxialement avec l'anneau<B>18</B> de façon<B>à</B> mettre en prise les billes supérieures 43 dans les canaux. En faisant tourner le disque autour de son axe, on fait tourner les ensembles<B>16</B> comme décrit plus haut.
Bien que dans le mode de réalisation de la pré sente transmission qui est illustré, on ait représenté une couronne d'enveloppement<B>37</B> toroïdale, il est évident qu'on pourrait utiliser aussi bien une cou ronne d'enveloppement droite en forme de tube, l'arbre<B>18</B> étant également droit. Dans ce cas, les chemins de roulement<B>36</B> seraient formés sur la paroi intérieure du tube et les ensembles de roule ment seraient montés<B>de</B> façon<B>à</B> pouvoir tourner sur un arbre s'étendant le long de l'axe du tube. Les ensembles de roulement pourraient alors être entraînés comme précédemment par un pignon droit allongé s'étendant parallèlement au tube et venant en prise avec les ensembles de roulement par l'inter médiaire d'une fente longitudinale formée dans la couronne d'enveloppement. En tournant, les ensem bles de roulement feraient avancer l'arbre le long de la couronne d'enveloppement en forme de tube. On peut utiliser d'autres configurations en prenant pour l'arbre<B>18</B> un élément articulé.
Par le terme<B> </B> en forme d'hélice<B> </B> appliqué aux chemins de roulement<B>36,</B> il va de soi qu'on entend des courbes formées par un point qui se déplace autour d'un axe tout en étant simultanément déplacé le long<B>de</B> cet axe et qui permet aux ensembles de roulement<B>16</B> de se déplacer, comme décrit plus haut. On se rend compte que les chemins de roule ment<B>36</B> peuvent présenter un pas variable le long de la couronne d'enveloppement<B>37</B> de façon<B>à</B> pro- duire un mouvement variable ou un mouvement avec des<B> </B> arrêts<B> </B> des ensembles de roulement<B>16</B> <B>à</B> l'intérieur de la couronne d'enveloppe<B>37</B> et par suite produire un mouvement de l'arbre de sortie 24 variable ou intermittent déterminé. De plus, le sens des chemins de roulement<B>36</B> peut s'inverser pour permettre<B>à</B> la transmission de s'inverser automati quement en des points prédéterminés de son cycle de fonctionnement.
Bien que les contours des chemins de roulement <B>36</B> puissent être ronds, ils présentent de préférence un profil en forme d'arc<B> </B> Gothique<B> .</B> Cette confi- .-uration permet aux billes de venir en contact avec les côtés des chemins de roulement en laissant un <B> </B> puits<B> </B> au fond de ceux-ci. Toute saleté qui peut exister tombe dans le<B> </B> puits<B> </B> et ne fait pas obsta cle au fonctionnement du système.
Bien entendu, on peut faire fonctionner en série un train de transmissions selon la présente invention présentant les mêmes rapports de réduction ou des rapports différents et des chemins de roulement en marche avant ou en marche arrière, la sortie d'un ensemble formant l'entrée de l'ensemble suivant. De cette façon, on peut obtenir des réductions extrême ment élevées<B>à</B> la fois en marche avant ou en marche arrière. Les enveloppes 22 du train de transmission peuvent être maintenues d'un façon amovible, par exemple<B>à</B> l'aide de bandes, et les éléments inté rieurs verrouillés d'une façon amovible de telle sorte que chaque transmission du train peut assurer une variation de vitesse, ou bien fonctionner d'une façon directe. De cette façon, le train a la possibi lité de présenter des rapports de vitesse multiples.
On voit d'après ce qui précède que la présente invention fournit une transmission extrêmement efficace qui est également extrêmement précise, par suite de la rigidité indiquée plus haut des ensembles <B>de</B> roulement<B>16</B> et par suite de la répartition statis tique des défauts sur un grand nombre de billes. Elle peut traiter des charges uniformes ou non uni formes avec des facilités égales. De plus, elle peut fonctionner<B>à de</B> grandes vitesses, même pour des charges importantes en marche avant ou en marche arrière. Par suite de l'utilisation efficace de ses sur faces de roulement, elle présente un rapport élevé entre sa puissance et ses dimensions. Finalement, on peut utiliser la transmission soit pour augmenter soit pour réduire la vitesse.<B>Il</B> résulte de ces carac téristiques qu'elle peut s'appliquer<B>à</B> un grand nom bre d'applications variées.
Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra lui apporter toutes va riantes sans sortir<B>de</B> son cadre. LEGENDE <B>DES DESSINS</B> Figure 2 Z<B≥</B> Plan radical vertical.

Claims (1)

  1. IIÉsUM# Transmission, caractérisée par les points suivants séparément ou en combinaisons<B>:</B> <B>10 Elle</B> comprend un moyen formant un chemin de roulement en forme d'hélice présentant un axe, un arbre, un roulement monté sur cet arbre et fixé rigidement sur lui dans la direction de cet axe, ce roulement étant disposé de façon<B>à</B> être en contact de roulement avec le chemin de roulement, et un moyen servant<B>à</B> faire tourner ce roulement autour <B>de</B> l'axe de sorte que ce roulement roule le long du chemin de roulement et que l'arbre avance le long de ce chemin de roulement dans une direction qui correspond<B>à</B> l'axe de rotation du roulement; 20 Elle comprend un moyen formant un chemin de roulement en forme d'hélice présentant un cer tain nombre de spires autour d'un axe, une série de moyeux alignés dans la direction de cet axe, un nombre correspondant d'ensembles de roulement montés de façon<B>à</B> pouvoir tourner sur ces moyeux, ces ensembles de roulement étant disposés dans ce chemin de roulement et étant destinés<B>à</B> rouler le long de celui-ci, et un moyen servant<B>à</B> faire tourner ces ensembles de roulement autour de l'axe de sorte que les ensembles de roulement et les moyeux avan cent le long de ce chemin de roulement; <B>30</B> Elle comprend une couronne d'enveloppement tubulaire présentant une paroi intérieure et un axe longitudinal, un moyen formant au moins un chemin de roulement en forme d'hélice sur cette paroi inté rieure, un arbre s'étendant le long de cet axe longi tudinal, au moins un ensemble de roulement<B>à</B> billes circulaire monté de façon<B>à</B> pouvoir tourner sur l'arbre et comportant un élément se trouvant en contact de roulement avec le chemin de roulement et un moyen servant<B>à</B> faire tourner cet ensemble autour de l'axe de sorte que l'ensemble avance le long de ce chemin de roulement et déplace l'arbre parallèlement<B>à</B> l'axe; 40 Elle comprend un moyen d'enveloppement formant une série de chemins de roulement en forme d'hélice parallèle inscrits dans un tore, un arbre disposé le long de l'axe de ces chemins de roule ment, au moins un ensemble de roulement<B>à</B> billes circulaire monté de façon<B>à</B> pouvoir tourner sur cet arbre, chaque ensemble de roulement comportant une série correspondante de billes extérieures<B>à</B> découvert disposées de façon<B>à</B> rouler sur les che mins de roulement, et un moyen servant<B>à</B> faire tourner chaque ensemble de roulement autour de cet arbre de sorte que l'ensemble de roulement et l'arbre avancent le long de l'axe; <B>50</B> Elle comprend une enveloppe, un moyen for mant une couronne d'enveloppement de forme géné rale toroidale <B>à</B> l'intérieur de cette enveloppe et pré sentant un axe circulaire, un anneau s'étendant le long de cet axe, une série d'ensembles de roulement <B>à</B> billes montés sur cet<U>anneau,</U> chacun des ensem bles de roulement comportant une série de billes<B>à</B> découvert agencées de façon<B>à</B> tourner en bloc autour de<U>l'anneau,</U> un moyen formant une série de chemins de roulement parallèles en forme d'hélice ayant la même forme que le moyen d'enveloppe ment, chaque biffe de chaque ensemble de roulement se trouvant en contact de roulement avec un chemin de roulement différent, une vis sans fin montée de façon<B>à</B> pouvoir tourner<B>à</B> l'intérieur de l'enveloppe et sensiblement perpendiculaire du plan de l'axe, cette vis étant en prise avec au moins une bille de chaque ensemble de roulement et en tournant faisant tourner ces billes autour de l'anneau de sorte que les ensembles de roulement et Fanneau avancent le long de cet axe, et un moyen de prise de force motrice relié<B>à</B> l'anneau et s'étendant<B>à</B> l'extérieur de l'enveloppe;_ <B>60</B> Elle comprend un moyen d'enveloppement formant un chemin de roulement en forme d'hélice, un arbre disposé le long de l'axe de ce chemin de roulement et aligné sur cet axe, une série d'ensembles de roulement rotatifs montés sur cet arbre et se trouvant en contact de roulement avec le chemin de roulement, un moyen d'entraînement servant<B>à</B> faire tourner ces ensembles de roulement autour de l'arbre de sorte que les ensembles de rou lement roulent le long du chemin de roulement et que les ensembles de roulement et l'arbre avancent le long de l'axe, et un moyen de sortie couplé<B>à</B> cet arbre; <B>70</B> Chacun des ensembles de roulement comprend un assemblage périphérique de billes<B>à</B> découvert en contact avec le chemin de roulement, ces billes étant supportées de façon<B>à</B> pouvoir tourner autour de l'arbre; <B>80</B> Chacun des ensembles de roulement comprend un chemin de roulement intérieur pour billes, une bague intermédiaire agencée concentriquement par rapport<B>à</B> la bague intérieure et formant un chemin de roulement extérieur pour billes, un premier assemblage de billes disposées entre les chemins de roulement intérieur et extérieur, cette bague inter médiaire formant également un troisième chemin de roulement pour billes, un second assemblage de billes<B>à</B> découvert<B>à</B> la périphérie destinées<B>à</B> rouler sur le troisième chemin de roulement, et un moyen servant<B>à</B> maintenir ces billes extérieures dans des positions espacées sur le troisième chemin de rou lement; <B>90</B> La transmission comprend une enveloppe for mant une couronne d'enveloppement de forme géné rale toroïdale, un moyen formant une série de che mins de roulement parallèles toroidaux en forme d'hélice sur cette couronne, un anneau disposé le long de l'axe<B>de</B> ces chemins<B>de</B> roulement, une série d'ensembles de roulement<B>à</B> billes montés de façon <B>à</B> pouvoir tourner en des points espacés fixes sur l'anneau, ces ensembles de roulement présentant chacun un assemblage périphérique de billes desti nées<B>à</B> rouler sur ces chemins de roulement, un moyen servant<B>à</B> faire tourner ces ensembles de roulement en bloc autour de l'anneau en venant en prise avec les billes de sorte que les ensembles de roulement ainsi que l'anneau tournent<B>à</B> l'intérieur de l'enveloppe, et une moyen de prise de force mo trice couplé<B>à</B> cet anneau et s'étendant<B>à</B> l'extérieur de l'enveloppe; <B>100</B> Le moyen servant<B>à</B> faire tourner les roule ments comprend une vis sans fin tourillonnée, sur cette enveloppe coaxialement par rapport<B>à</B> l'anneau, laquelle vis sans fin est destinée<B>à</B> venir en prise avec les billes voisines; <B>11"</B> La vis sans fin est<B>à</B> filets multiples; 120 Les ensembles de roulement sont espacés les uns des autres sur l'anneau<B>à</B> l'aide d'un ensemble de pinces en forme de coins qui sont en contact avec l'anneau; <B>130</B> Le moyen de prise<B>de</B> force motrice com prend un arbre de sortie tourillonné sur l'enveloppe coaxialement par rapport<B>à</B> l'anneau et une série de bras reliés entre l'extrémité intérieure de l'arbre de sortie et ces pinces; 141, Douze ensembles de roulement sont disposés <B>à</B> l'intérieur de l'enveloppe, chacun de ces ensembles présentant douze billes périphériques; <B>15"</B> Les chemins de roulement présentent un pas variable.
FR46597A 1965-02-11 1966-01-20 Transmission toroïdale perfectionnée Expired FR1464548A (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US431790A US3242755A (en) 1965-02-11 1965-02-11 Toroidal transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR1464548A true FR1464548A (fr) 1966-12-30

Family

ID=23713429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR46597A Expired FR1464548A (fr) 1965-02-11 1966-01-20 Transmission toroïdale perfectionnée

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3242755A (fr)
BE (1) BE675374A (fr)
DE (1) DE1301682B (fr)
FR (1) FR1464548A (fr)
GB (1) GB1133361A (fr)
NL (1) NL150562B (fr)
SE (1) SE325761B (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2454564A1 (fr) * 1979-04-19 1980-11-14 Kuehnle Manfred Organe de transmission mecanique et procede de fabrication
WO2002010613A1 (fr) * 2000-07-28 2002-02-07 Schmidt Lothar Werner Systeme d"engrenage

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3633656A1 (de) * 1986-10-03 1988-04-14 Franz Martin Arndt Kreisringschraubgetriebe
EP1570193A2 (fr) * 2002-11-15 2005-09-07 XMX Corporation Transmission toroidale avec vis sans fin centrale
CA2553888A1 (fr) * 2003-01-23 2004-08-12 Manfred R. Kuehnle Machine a mouvement rotatif
US20070169580A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Spincontrol Gearing Llc Worm-gear assembly having a pin raceway
WO2011158210A1 (fr) * 2010-06-17 2011-12-22 Clean Mobile Ag Réducteur harmonique
DE102011051577A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Wittenstein Ag Planeten-Schnecken-Getriebe
WO2015083040A2 (fr) 2013-12-05 2015-06-11 Josef Koch Transmission à roues hélicoïdales planétaires
CN106195184B (zh) * 2016-09-22 2018-11-27 福州大学 行星滚珠丝杠及其工作方法
US11396926B2 (en) * 2020-09-25 2022-07-26 LocuDrive Ltd. Toroidal gearbox for slewing mechanisms
CN112709794B (zh) * 2021-02-02 2022-02-01 吉林大学 螺旋滚珠减速器
US12410850B2 (en) * 2023-12-07 2025-09-09 Taurus Technologies Holdings, Inc. Roller bearing and gear assembly

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE275032C (fr) *
FR366535A (fr) * 1906-03-05 1906-10-06 Arthur Thomas Collier Transmission à vis sans fin
DE345610C (de) * 1917-05-15 1921-12-14 Marie Geb Kammerloher Paul Schrauben- oder Schneckengetriebe
US3174354A (en) * 1962-09-04 1965-03-23 Itek Corp Transmission

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2454564A1 (fr) * 1979-04-19 1980-11-14 Kuehnle Manfred Organe de transmission mecanique et procede de fabrication
WO2002010613A1 (fr) * 2000-07-28 2002-02-07 Schmidt Lothar Werner Systeme d"engrenage

Also Published As

Publication number Publication date
BE675374A (fr) 1966-05-16
US3242755A (en) 1966-03-29
DE1301682B (de) 1969-08-21
GB1133361A (en) 1968-11-13
NL150562B (nl) 1976-08-16
SE325761B (fr) 1970-07-06
NL6601678A (fr) 1966-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1040398A (fr) Montage en parallele de poulies a gorges a pas variable_
EP1248872B1 (fr) Machine de tressage perfectionnee
FR2955368A1 (fr) Reducteur de vitesse et mecanisme de transmission comprenant un tel reducteur pour piloter un aeronef
WO2017055713A1 (fr) Dispositif de montage d&#39;une couronne d&#39;un train epicycloidal
WO2021001570A1 (fr) Roue transformable adaptée pour franchir des escaliers et robot autonome équipé d&#39;au moins une telle roue
FR2678340A1 (fr) Transmission automatique continue pour automobile.
FR2497902A1 (fr) Dispositif pour convertir un mouvement rotatif en un mouvement lineaire
FR2498942A1 (fr) Appareil de chromatographie continue a contre-courant
FR2454564A1 (fr) Organe de transmission mecanique et procede de fabrication
CN103502692B (zh) 行星摩擦轮式无级变速器
EP4339099B1 (fr) Réducteur de vitesse pour un dispositif d&#39;entraînement d&#39;une roue d&#39;un train d&#39;atterrissage d&#39;aéronef
FR2547382A1 (fr) Reducteur de vitesse
WO1998041780A1 (fr) Transmission a rapports de vitesse de structure simplifiee
FR3088108A1 (fr) Collecteur solaire muni d&#39;une roue de support et d&#39;un socle
EP0032888A2 (fr) Transformateur de couple, fonctionnant comme embrayage et variateur
FR3070739A3 (fr) Engrenage a diametre variable
FR2622944A1 (fr) Dispositif permettant de faire varier le diametre d&#39;une poulie
FR3057046A3 (fr) Engrenage a diametre variable
EP0708271B1 (fr) Réducteur à train épicycloidal avec châssis fixe
WO2018065679A1 (fr) Engrenage a circonférence variable
FR2546254A1 (fr) Essieu d&#39;entrainement a transmission incorporee
FR2841948A1 (fr) Module synchroniseur et boite de vitesses equipee d&#39;un tel module
FR2483035A1 (fr) Dispositif de transmission a vitesse variable
CH407741A (fr) Magasin pour film cinématographique constitué par une boucle sans fin
FR2540022A1 (fr) Mecanisme de transport de pieces