Classiquement, l 'entraînement par denture d'un solide par un autre solide autour de leur axe respectif de rotation, se l ite aux cames (engrenages ou autres systèmes pignon-crémai l 1ère) . Dans les engrenages, la courbe primitive de chaque solide est un cercle (cas des engrenages cylindriques ou coni¬ ques); dans les systèmes pignon-crémai llère, la courbe primi¬ tive de la crémai llère est un cercle de rayon in ini . Dans la plupart des cas, le profi l des dents qui équipent ces solides est en développante d'un cercle de diamètre constant (consti tué par une droi te dans le cas l i te de la crémai llère.

Un tel agencement permet de transmettre, à partir d'une rotation uniforme de l 'un des solides, une rotation uniforme à l 'autre solide dans de bonnes conditions pour ce qui concerne la condui e de l 'engrenage, l 'angle sous lequel coopèrent les dents (résistance optimale aux efforts de trans¬ mission) et est en outre aisément réalisable . L'agencement de denture répond ainsi aux exigences d'une denture dite conforme . II existe d'autres types de denture équipant des courbes primitives non ci rculaires (notamment des ellipses), par lesquelles, à parti r d'un mouvement uniforme de rotation de l 'un des solides, on peut engendrer un mouvement non- uniforme du solide mené. Cependant les dentures mises en oeuvre ne satisfont pas aux critères de conformité et, de ce fait, n 'ont pas trouvé d'application industrielle .

La présente invention entend proposer une denture conforme dans laquel le chaque dent est définie par un prof-i l satisfaisant aux conditions énoncées plus haut, tant en ce qui concerne la conduite, la résistance aux efforts de trans¬ mission que la faci lité de ta i liage, bien que les courbes pr i tives, ouvertes ou fermées, soient d fférentes du cer¬ cle ou de la droite, pour procurer un mouvement du solide mené autour de son axe de rotation, non uni forme comportant de ce fait des phases angulai res d'accélération ou de décélé¬ ration, le mouvement du solide menant étant uni forme.

Plus précisément, la présente invention a pour premier objet une dent pour l'accouplement par denture de deux sol des roulant sans gl sser l'un sur l'autre le long de leur courbe primitive, autre qu'entièrement circulaire, respective dans laquelle le profil de sa surface active est const tué par une partie en développante de cercle (flanc) déterminée par un angle de pression retenu et situé à l'inté¬ rieur de la courbe primitive et par une partie (face), à l'extér eur de la courbe primiti e déterminée par le calcul, en fonction de cette courbe pr mitive de manière que le point de contact instantané entre la face de la dent et le flanc de la dent coopérante se situe sur la tangente au cercle de définition dudit flanc passant par le po nt de contact instantané des primitives, c'est-à-dire répondant au principe des enveloppes.

Le second objet de l'invention réside dans une denture comprenant une pluralité de dents telles que défi- » nies ci-dessus et dont ^* la courbe primitive comporte au moins un arc denté de spirale logar thm que. Dans une variante de réalisation de cette denture, la courbe primitive comporte au moins un arc denté l'ellipse.

On notera à cet égard qu'une réal sation parti¬ culière de l'invent on réside dans la présence d'au moins un arc de cercle dans la courbe primitive, ce dernier pouvant être un cas particulier soit de spirale logarithmique dont l'angle caractér stique est droit, soit d'ellipse dans laquelle La distance des foyers est nulle.

La denture selon l' nvention peut également compor¬ ter, entre deux portions d'arc dentées, un arc de courbe primit ve dépourvu de dents tangent à ses extrémités aux flanc et face des dents qu'il relie. Cet arc de courbe primitive sera un arc de spirale logari hm que ou d'ellipse.

Enfin L' nvention a pour tro sième objet un engre¬ nage équipé d'une denture semblable à celle définie précé-

demment dans lequel chacun des solides qui le constitue comporte une courbe primitive fermée composée d'une succession d'arcs de cercle et/ou d'ellipse et/ou de spirale logarith ^¬ mique associés. Dans une variante de cet engrenage que forme un ensemble pignon-crémai llère, le solide formant crémai llère comporte une courbe primitive ouverte, également composée d'une succession de segments de droite et/ou d'arcs de cercle, et/ou de spi rale logarithmique associés aux arcs correspondants qui forment la courbe primitive du pignon.

On notera que la denture selon l ' invention peut être, pour les parties de courbes pri itives dentées, soit droite , soit hélicoïdale, soit en chevron.

L' invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires.

Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels

- La figure 1 est un schéma explicatif de la construction point par point d'une dent selon l ' invention,

- la figure 2 i llustre par un schéma le tracé partiel d'une courbe primitive d'un engrenage conforme à l ' invention,

-la figure 3 montre par une vue en plan l 'engre¬ nage obtenu en équipant la courbe primitive de la figure 2 avec des dents tracées conformément à l ' invention,

- la figure 4 est une vue d'un engrenage parti¬ culier conforme à l ' invention susceptible d'engrener a \/ e c lui-même,

-la figure 5 i llustre par un tracé de primitives une autre pai re d'engrenages selon l ' invention.

En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit deux solides A et B symbolisés par leur centre respectif de rotation 0A et 0B et par une portion de leur courbe primi¬ tive PA et PB en contact sur la Ligne des centres en L. La 5 tangente commune à ces courbes en L forme un angle G avec la ligne des centres. On rappellera que si les courbes PA et PB sont des cercles, G est droit. Si les courbes PA et PB sont des sp rales logar thmiques, G est constant et caractérise chacune des spirales de centre 0A et 0B.

10 Selon l'invention, on équipe chacune de ces courbes primitives d'une dent dont la partie 1A, 1B (flanc) située à l'inté¬ rieur de La courbe primit e possède un profil en développante de cercle. Le cercle CA, CB dont on se sert pour déterminer

- _j e la développante est déterminé par l'angle de pression p dés ré. Pour être certain d'un engrènement sans blocage, on choisira G égal ou supérieur au complément de l'angle p susdit. Les profils 1A et- 1B sont donc parfaitement définis ; ce sont

_

' les flancs de la dent. _Q On mentionnera à titre d'exemple une méthode parmi d'autres pour déterminer le profil de la face de chaque dent selon laquelle on fait tourner le solide A dans le sens direct d'un angle m. Les primitives PA et PB sont alors dans Leur position P'A P'B et au contact L'une de L'autre au point 5 "N. Le solide B ayant tourné dans le sens rétrograde sans glisser d'un angle n, les flancs 1A et 1B sont dans leur posit on 1 * A et 1 *B. Le point de contact entre le flanc 1 ' A et la face de la dent appartenant au solide B est défini comme le point M d' ntersection de ce flanc avec la tangente au _Q cercle CA pasant par Le point N. La face 2B est ainsi déter¬ minée point par po nt et L'on peut calculer les coordonnées de son point courant par exemple dans un réfèrentiel Lié- à B. On sait également déterminer par le calcul les limites de cette ^" .face de manière notamment que deux dents soient toujours 5 en prise pendant L' engrènement.

La détermination de la face prolongeant le flanc 1A s'opère de la même manière en inversant les rôles des solides A et B et leur sens de rotation. Les flancs sont quant à eux fixés à priori pour prendre en compte la largeur souhaitée de chaque dent.

Ainsi, pourvu que la courbe primitive de chaque solide soit connue, on possède une méthode pour déter iner le profi l des dents conformes dont on peut la pourvoi r. Il e- iste des limites dans la forme et l 'allure des primitives que l 'on peut équiper de dents mais des arcs d' ellipse d'excen tricité adéquate, ou des arcs de spi rale logarithmique d'angle caractéristique adéquat, conviennent parfaitement pour recevoi r une denture conforme. Les coordonnées du point courant des faces des dents pouvant être calculées, i l est aisé de prévoi r un logiciel pour ce calcul, voi re d'associer à un calculateur progra m.é une machine automatique de ta i l iage. On notera que cette mé'thode vaut également si la primitive est un a r c de cercle. Dans ce cas, la face de chaque dent est également une développante de cercle.

Sur la figure 2, on a représenté à titre d'exemple le quart d'une courbe primitive dont on déduit les autres parties par symétrie par rapport aux deux axes xx ' et yy ¹ . Ainsi, dans chaque quadrant la primitive est constituée par un arc de cercle 10 centré sur la bissectrice du quadrant d'angle au centre égal à 8 grades et de rayon égal à 50 mi l li¬ mètres. Vers l 'axe xx ', cet arc de cercle est suivi par un arc de spi rale logarithmique 11 se rapprochant du centre C et d'angle au centre égal à 44,5 grades, qui lui-même est suivi d'un arc de cercle 12 d'angle au centre égal à 1 ,5 grade et de rayon égal à 35,502 mi llimètres. Vers l 'axe yy' , l 'arc de cercle 10 se prolonge par un arc de spi rale logarithmique 13, d'angle au centre de 45 grades, s 'éloignant dj centre C, lui- même suivi d'un arc de cercle 14 de rayon égal à 70,690 mi llimètres et d'angle au centre égal à 1 grade.

Par le calcul, on peut déterminer le quart de

courbe primitive correspondant à celui représenté qui peut y rouler sans glisser. Celui-ci comportera, correspondant à l'élément 14, un arc de cercle de 35,188 millimètres de rayon et d'angle au centre égal à 2,009 grade, à l'élément 13, un arc de spirale s'éloignant du centre depuis l'art de cercle susdit, d'angle au centre égal à 60,099 grades, à l'élément 10, un arc de cercle d'angle au centre égal à 55,878 millimètres et d'angle au centre égal à 7,158 grades, à L'élément 11, un arc de spirale s'éloignant du centre depuis l'arc de cercle précédent, d'angle au centre égal à 29, 977 grades et enfin un arc de cercle de 70,376 millimètres de rayon et d'angle au centre égal à 0,757 grade.

La détermination des courbes primitives associées étant réalisée, on choisira un nombre de dents qui, dans l'exemple réalisé et pour principalement des raisons de symétrie, sera de la forme N = 4n + 2. Ainsi dans Le cas d'espèce, on équipera chaque solήde de 30 dents (voir figure 3) qui, réparties régulièrement Le Long de chaque primitive, posséderont une "épaisseur" mesurée Le Long de ce périmètre égale à 5,881 millimètres. Le calcul ayant montré que Le périmètre total de chaque primitive est égal à 352,860 millimètres. Bien entendu, le nombre de dents sera fonction des efforts auxquels sont soumises les diver- ses dents et l'on peut adopter une répartit on irrégu- Lière de ces dernières le Long du pér mètre avec des "épaisseurs" variables.

La figure 3 illustre deux corps 20 et 21 dont les primiti es 20A, 21 A sont appareillées pour rouler l'une sur L'autre sans glisser conformément à ce qu a été illustré par la figure 2. On précisera que l'angle carac¬ téristique des arcs de spirale logarithmique de ces deux corps est de 71 grades alors que L'angle de pression p a été choisi égal au Complément de cet angle caractéristi- que, c'est-à-dire 29 grades. Ayant parfa tement déterminé

tous Les paramètres nécessaires au calcul du profil des dents, ce dernier a été déterminé sur chacun des corps 20 et 21 par application de La méthode évoquée en regard de la figure 1. La denture obtenue est conforme et les solides 20 et 21 peuvent engrener l'un avec L'autre en plaçant la dent 22 du solide 21 dans le creux 23 du solide 20.

La figure 4 i llustre un cas particulier d'engre¬ nage 30 conforme à l'invention dont la primitive est cons¬ tituée par deux arcs de cercle 31, 32 de rayons différents, raccordés par un arc de spirale logarithmique 33 tel qu'aux points de raccordement A et B, l'arc 33 soit tangent res¬ pectivement au flanc (en développante de cercle) 1^_ de la dent inférieure et à la face (en développante de cercle) 32a_ de la dent supér eure. Le dessin i llustre la coopéra¬ tion de La portion 33 avec La portion 33' de L'engrenage 30' associé, qui dans ce cas est identique à celui repré¬ senté complètement, les port ons 33 et 33' d'arc roulant sans glisser L'une sur L'autre tandis que les dents adja- centes sont en prise. L'arc de spirale 33 a, bien entendu, pour centre Le centre C de rotation de l'engrenage 30.

Un autre exemple d'engrenage conforme à L 'inven¬ ion est représenté en figure 5. Un premier solide 40 comporte une primitive fermée 41 formée par la succession d'arcs de spirale logarithmique dont certains (en trait fin) sont pourvus de dents et d'autres (en trait gros) agissent comme les portions 33 et 33' de la figure précédente en répondant aux mêmes exigences de raccordement aux dents qu'ils relient. Un second solide 40' comporte une primitive 41 ' susceptible de rouler sans glisser sur La primitive 41 et dont les arcs de spirale qui La constituent sont égale¬ ment pourvus ou dépourvus de dents selon qu'i ls sont repré¬ sentés en trait fin ou gras.

L'intérêt de ce type d'engrenage rés de dans la loi de variation du mouvement du solide mené (par exemple 40') en fonction d'une rotation uniforme du solide menant

40 autour de son axe C. Ainsi en associant deux arbres menés coaxiaux à deux solides menés tels que 40' mais décalés l'un par rapport à L'autre de 100 grades, on peut obtenir des mouvements relatifs entre ces deux arbres se répétant cycli- quement, qu'il peut être intéressant d'exploiter dans de nombreux mécanismes notamment volumé ri ques .

Equiper selon l'invention une courbe prim tive d'une denture conforme s'applique a priori à toute forme de primi¬ t ve et notamment à celles en forme d'ellipse. Par extension, on peut prévoir d'équiper de denture une primiti e comportant une succession d'arcs d'ellipse, de cercle, de spirale logarithmique que cette pr m tive so t ouverte ou fermée. On constitue ains des couples d'engrenages dont l'un et/ou L'autre peut être poly- Lobé ou L'un être en forme de crémaillère. Bien entendu l'invention couvre également des secteurs dentés coopérant entre eux ou ave»c des crémaillères.

Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir des dentures de type hélicoïdales ou en chevron à partir des profils conformes à L'invention selon Le même pr ncipe que celu permettant de passer d'une denture classique droite à une denture hélicoïdale ou à chevron (décalage angulaire progressif des plans de dent se succédant le Long de L'axe de rotation de L'axoide) . L'invention trouve une application dans le domaine de la transmission mécanique de mouvements.