RU2831052C1

RU2831052C1 - Connecting line winding/unwinding device

Info

Publication number: RU2831052C1
Application number: RU2022132150A
Authority: RU
Inventors: Жан-Мишель БЕРЖЕР; Бруно ПАРСЕЙХИАН; Йохан ФУРНЬЕ
Original assignee: Кондактикс Вампфлер Франс
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2024-11-29

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device for winding/unwinding of connecting line contains input shaft (10) and hollow through output shaft (20) coaxial to it. Shafts are made with possibility of rotation around longitudinal axis (L). Device also comprises synchronous motor (30) with permanent magnets, comprising rotor (31), which is integral with input shaft (10), cycloidal reduction gear (50) comprising eccentric cam (51) mounted so that, during rotation, is integral with input shaft (10), and cycloidal disc (52) installed so that, during rotation, be integral with cam (51), so that rotation of cam (51) around longitudinal axis (L) drives cycloidal disc (52) in eccentric and cycloidal movement, and transmission element (60), to transmit angular displacement of cycloidal disc (52) to output shaft (20). Also disclosed is a winding device of a connecting line, which contains a coil, a winding/unwinding device, a rotary hinge and a control device. Control device is configured to control synchronous motor (30) so that control device and winding/unwinding device provide suitable winding/unwinding torque.

EFFECT: compact design, higher reliability and accuracy of the device.

12 cl, 7 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

Изобретения для намотки и/или размотки соединительной линии используются во многих областях промышленного применения. В частности, может потребоваться развернуть соединительную линию между двумя элементами, имеющими некоторое относительное положение по отношению друг к другу, причем это относительное положение может изменяться стечением времени.Inventions for winding and/or unwinding a connecting line are used in many areas of industrial application. In particular, it may be necessary to unwind a connecting line between two elements that have a certain relative position with respect to each other, wherein this relative position may change over time.

Например, первым элементом может быть опора, закрепленная на земле, рама робота и т.д., а вторым элементом может быть тележка или портальный кран, перемещающийся по земле, рука робота и т.д. Второй элемент может перемещаться относительно первого элемента примерно на расстояние от десяти метров до более чем километра.For example, the first element may be a support fixed to the ground, a robot frame, etc., and the second element may be a cart or a gantry crane moving along the ground, a robot arm, etc. The second element may move relative to the first element by a distance of approximately ten meters to more than a kilometer.

Соединительная линия выполнена с возможностью передачи жидкости, энергии и/или сигналов между двумя элементами. Таким образом, соединительная линия может представлять собой электрический кабель, трубу для воздуха или текучих сред, оптическое волокно или пучок оптических волокон и т.д. Соединительную линию наматывают на намоточную опору, такую как намоточная катушка.The connecting line is designed to transmit fluid, energy and/or signals between two elements. Thus, the connecting line may be an electric cable, a pipe for air or fluids, an optical fiber or a bundle of optical fibers, etc. The connecting line is wound on a winding support, such as a winding reel.

Устройство для намотки/размотки, установленное на первом или втором элементе, подходит для намотки и/или размотки соединительной линии на катушку и/или с катушки. Таким образом, соединительная линия проходит между катушкой, расположенной на первой стороне устройства для намотки/размотки, и поворотным шарниром, противоположным первой стороне по отношению к устройству.The winding/unwinding device mounted on the first or second element is suitable for winding and/or unwinding the connecting line onto the reel and/or from the reel. Thus, the connecting line passes between the reel located on the first side of the winding/unwinding device and the rotary joint opposite the first side with respect to the device.

Устройство для намотки/размотки соединительной линии может быть моторизовано и может наматывать и/или разматывать соединительную линию синхронно со смещением второго элемента. Таким образом, устройство наматывает соединительную линию на катушку, когда второй элемент приближается к первому элементу, чтобы уменьшить его длину на столько же, и разматывает соединительную линию на большую длину, когда второй элемент удаляется от первого элемента.The device for winding/unwinding the connecting line can be motorized and can wind and/or unwind the connecting line synchronously with the displacement of the second element. Thus, the device winds the connecting line on the reel when the second element approaches the first element in order to reduce its length by the same amount, and unwinds the connecting line to a greater length when the second element moves away from the first element.

Патентный документ FR 2335754 раскрывает устройство для намотки/размотки соединительной линии, содержащее спирально-конический редуктор. Указанный редуктор содержит несколько конических шестерен, каждая из которых соединена с комплектом сцепных устройств (муфт) двигателя и входит в зацепление с одним и тем же коническим колесом. Такие устройства позволяют монтировать несколько комплектов сцепных устройств двигателя на общем спирально-коническом редукторе. Таким образом, крутящий момент может быть адаптирован в соответствии с рассматриваемым применением, и комплекты сцепных устройств двигателя могут быть изготовлены в большем количестве, что приводит к снижению себестоимости производства.Patent document FR 2335754 discloses a device for winding/unwinding a connecting line comprising a spiral bevel gearbox. Said gearbox comprises several bevel gears, each of which is connected to a set of coupling devices (clutch) of the engine and engages with the same bevel wheel. Such devices make it possible to mount several sets of engine coupling devices on a common spiral bevel gearbox. In this way, the torque can be adapted according to the application in question, and sets of engine coupling devices can be manufactured in greater quantities, which leads to a reduction in production costs.

Однако спирально-коническим редукторам не хватает компактности, когда требуется существенное уменьшение. Более того, они не могут удовлетворительно выдерживать кратковременные и/или значительные толчки. Действительно, лишь небольшое количество зубьев элементов редуктора находятся в контакте друг с другом.However, spiral bevel gearboxes lack compactness when significant reduction is required. Moreover, they cannot withstand short-term and/or significant shocks satisfactorily. Indeed, only a small number of gear element teeth are in contact with each other.

Другие известные устройства для намотки/размотки соединительной линии включают в себя асинхронный двигатель, непосредственно соединенный с катушкой через редуктор. Однако асинхронный двигатель обеспечивает лишь низкую точность регулирования крутящего момента. Между заданным значением крутящего момента и фактическим значением крутящего момента, передаваемого на выходной вал асинхронным двигателем, может быть разница примерно в 15%. Действительно, в асинхронном двигателе ротор не вращается с той же скоростью, что и магнитное поле. Это приводит к скольжению и намагничиванию ротора током двигателя и, следовательно, к потере скорости вращения на выходе двигателя и неточностям в соотношении ток/крутящий момент. Следовательно, часть тока, подаваемого в асинхронный двигатель, теряется и не используется для создания крутящего момента. Таким образом, разница между заданным значением крутящего момента и значением крутящего момента, фактически подаваемого на выходной вал, является существенной, что усложняет управление устройством для намотки/размотки. Таким образом, асинхронный двигатель не совсем удовлетворителен, когда требуется высокая точность регулирования крутящего момента.Other known devices for winding/unwinding the connection line include an asynchronous motor directly coupled to the coil via a gearbox. However, the asynchronous motor provides only low accuracy of torque control. There can be a difference of about 15% between the set torque value and the actual torque value transmitted to the output shaft by the asynchronous motor. Indeed, in an asynchronous motor, the rotor does not rotate at the same speed as the magnetic field. This leads to slip and magnetization of the rotor by the motor current and, consequently, to a loss of rotation speed at the motor output and inaccuracies in the current/torque ratio. Consequently, part of the current supplied to the asynchronous motor is lost and is not used to generate torque. Thus, the difference between the set torque value and the torque value actually transmitted to the output shaft is significant, which complicates the control of the winding/unwinding device. Thus, the asynchronous motor is not entirely satisfactory when high torque control accuracy is required.

Кроме того, асинхронный двигатель не допускает перегрузки по крутящему моменту в течение коротких периодов времени и при таких высоких значениях, какие допускает синхронный двигатель. Это может привести к возникновению проблем при создании фаз аварийной остановки или фаз, требующих торможения катушки и запуска ее в противоположном направлении за очень короткое время, что имеет место в случае, когда намоточное устройство должно проходить выше точки подачи.In addition, the asynchronous motor does not tolerate overtorque for short periods of time and at such high values as the synchronous motor tolerates. This can cause problems when creating emergency stop phases or phases that require the reel to be braked and started in the opposite direction in a very short time, which is the case when the winder must pass above the feed point.

Наконец, эти устройства для намотки/размотки с асинхронным двигателем не обеспечивают удовлетворительной модульности. Действительно, эти устройства требуют электронного регулирования, поскольку они управляются частотным вариатором и управляющей программой, которая модулирует заданное значение крутящего момента в соответствии с фазой работы устройства. Однако управление несколькими асинхронными двигателями с помощью одного частотного вариатора приводит к плохим результатам с точки зрения получаемого значения крутящего момента по отношению к заданному значению. Следовательно, такие устройства для намотки и/или размотки асинхронных двигателей с электронным регулированием не могут включать в себя несколько асинхронных двигателей, когда требуется хорошая точность регулирования крутящего момента.Finally, these asynchronous motor winding/unwinding devices do not provide satisfactory modularity. Indeed, these devices require electronic regulation, since they are controlled by a frequency variator and a control program that modulates the torque setpoint according to the device's operating phase. However, controlling several asynchronous motors with a single frequency variator leads to poor results in terms of the torque value obtained in relation to the setpoint. Consequently, such electronically regulated asynchronous motor winding and/or unwinding devices cannot incorporate several asynchronous motors when good torque control accuracy is required.

Поэтому мощность асинхронного двигателя должна изменяться при каждом применении, чтобы быть адаптированной к потребностям клиента. Таким образом, размеры асинхронного двигателя, приводящего в действие устройство, сложно адаптировать к большому разнообразию применений, в частности к различным типам соединительных линий, высотам установки, скоростям и ускорениям устройства намотки/размотки и т.д. Крутящий момент не всегда может быть адаптирован в соответствии с потребностями конкретного применения, и количество общих частей этих устройств для намотки/размотки соединительной линии ограничено, что увеличивает стоимость устройства. Более того, часто бывает необходимо приобрести конкретный двигатель для конкретного применения, что еще больше увеличивает затраты и уменьшает количество доступных применений.Therefore, the power of the asynchronous motor must be changed for each application to be adapted to the customer's needs. Thus, the dimensions of the asynchronous motor driving the device are difficult to adapt to a wide variety of applications, in particular to different types of connecting lines, installation heights, speeds and accelerations of the winding/unwinding device, etc. The torque cannot always be adapted to the needs of a specific application, and the number of common parts of these devices for winding/unwinding the connecting line is limited, which increases the cost of the device. Moreover, it is often necessary to purchase a specific motor for a specific application, which further increases the costs and reduces the number of available applications.

Патентные документы FR 2607333 А1 и FR 2899399 А1 раскрывают устройства для намотки/размотки соединительной линии, содержащей электромагнитную муфту с гистерезисом. Эти устройства не требуют электронной регулировки и могут быть модульными. Действительно, регулировка осуществляется с помощью электромагнитных муфт, которые адаптируют свою скорость к скорости вращения катушки, обеспечивая чистый крутящий момент и, следовательно, в некоторой степени постоянную тягу на соединительной линии.Patent documents FR 2607333 A1 and FR 2899399 A1 disclose devices for winding/unwinding a connecting line comprising an electromagnetic clutch with hysteresis. These devices do not require electronic adjustment and can be modular. Indeed, the adjustment is carried out by means of electromagnetic clutches that adapt their speed to the speed of rotation of the reel, ensuring a pure torque and therefore a somewhat constant traction on the connecting line.

Однако магнитные сцепляющие устройства для намотки/размотки имеют меньшую полную производительность, что не позволяет управлять переходными явлениями, такими как аварийные остановки или прохождение точки подачи. Более того, эти устройства неэффективны при превышении некоторой мощности, поскольку трудно собрать чрезмерное количество муфт на одном редукторе, и размеры последнего становятся очень большими, а увеличение размеров муфт обходится дорого.However, magnetic winding/unwinding coupling devices have a lower overall performance, which does not allow the control of transient phenomena such as emergency stops or passing the feed point. Moreover, these devices are ineffective above a certain power, since it is difficult to assemble an excessive number of couplings on one gearbox, and the size of the latter becomes very large, and increasing the size of the couplings is expensive.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Целью изобретения является предложение компактного устройства для намотки/размотки соединительной линии, имеющего большой диапазон передаточных отношений.The aim of the invention is to propose a compact device for winding/unwinding a connecting line, having a wide range of transmission ratios.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство для намотки/размотки соединительной линии с хорошей точностью для регулирования крутящего момента и обеспечения высокой перегрузки по крутящему моменту в течение коротких периодов времени.Another object of the invention is to provide a device for winding/unwinding a connecting line with good accuracy for regulating torque and ensuring high torque overload for short periods of time.

Другой целью изобретения является предложение модульного устройства для намотки/размотки соединительной линии таким образом, чтобы адаптировать крутящий момент к желаемому использованию при сохранении низких производственных затрат.Another object of the invention is to provide a modular device for winding/unwinding a connecting line in such a way as to adapt the torque to the desired use while maintaining low production costs.

Другой целью изобретения является предложение устройства для намотки/размотки соединительной линии, которое позволяет защитить соединительную линию, подлежащую намотке/размотке.Another aim of the invention is to propose a device for winding/unwinding a connecting line, which makes it possible to protect the connecting line to be wound/unwound.

Согласно первому аспекту, изобретение относится к устройству для намотки/размотки соединительной линии, содержащему:According to a first aspect, the invention relates to a device for winding/unwinding a connecting line, comprising:

входной вал, выполненный с возможностью приведения во вращение вокруг продольной оси,an input shaft capable of being driven into rotation around a longitudinal axis,

выходной вал, по существу соосный с входным валом, причем выходной вал представляет собой полый сквозной вал, выполненный с возможностью прохождения соединительной линии между катушкой и поворотным шарниром, причем выходной вал выполнен с возможностью приведения катушки во вращение вокруг продольной оси,an output shaft that is substantially coaxial with the input shaft, wherein the output shaft is a hollow through shaft configured to allow a connecting line to pass between the coil and the rotary joint, wherein the output shaft is configured to cause the coil to rotate around a longitudinal axis,

по меньшей мере один синхронный двигатель с постоянными магнитами, содержащий ротор, расположенный вокруг первой части выходного вала, причем ротор при вращении является одним целым с входным валом,at least one permanent magnet synchronous motor comprising a rotor located around a first portion of the output shaft, wherein the rotor is integral with the input shaft when rotating,

циклоидальный редуктор, расположенный вокруг второй части выходного вала, причем циклоидальный редуктор содержит по меньшей мере один внутренний кулачок, наружную венцовую шестерню и по меньшей мере один циклоидальный диск, расположенный между каждым кулачком и венцовой шестерней, причем каждый кулачок установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с входным валом, а указанный по меньшей мере один циклоидальный диск установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с каждым кулачком, и при этом каждый кулачок выполнен эксцентричным таким образом, чтобы вращение каждого кулачка вокруг продольной оси приводило во вращение указанный по меньшей мере один циклоидальный диск в эксцентрическом и циклоидальном движении, иa cycloidal gearbox located around the second part of the output shaft, wherein the cycloidal gearbox comprises at least one internal cam, an external ring gear and at least one cycloidal disk located between each cam and the ring gear, wherein each cam is mounted so as to be integral with the input shaft during rotation, and said at least one cycloidal disk is mounted so as to be integral with each cam during rotation, and wherein each cam is eccentric so that rotation of each cam about the longitudinal axis causes rotation of said at least one cycloidal disk in an eccentric and cycloidal motion, and

передаточный элемент, пригодный для передачи углового смещения по меньшей мере одного циклоидального диска на выходной вал таким образом, чтобы эксцентричное и циклоидальное вращение по меньшей мере одного циклоидального диска приводило к вращению вокруг продольной оси выходного вала.a transmission element suitable for transmitting an angular displacement of at least one cycloidal disk to an output shaft in such a way that the eccentric and cycloidal rotation of at least one cycloidal disk results in rotation around the longitudinal axis of the output shaft.

Некоторыми предпочтительными, но не ограничивающими характеристиками устройства для намотки/размотки, описанного выше, являются следующие, взятые по отдельности или в комбинации:Some preferred, but not limiting, characteristics of the winding/unwinding device described above are the following, taken individually or in combination:

входной вал расположен вокруг по меньшей мере одной части выходного вала;the input shaft is located around at least one portion of the output shaft;

устройство для намотки/размотки дополнительно содержит кожух, в котором расположены по меньшей мере один синхронный двигатель и циклоидальный редуктор, причем выходной вал проходит через указанный корпус от одного конца корпуса к другому;the winding/unwinding device further comprises a casing in which at least one synchronous motor and a cycloidal gear reducer are located, and the output shaft passes through said casing from one end of the casing to the other;

устройство для намотки/размотки содержит от одного до четырех синхронных двигателей, установленных последовательно вдоль первой части выходного вала;the winding/unwinding device comprises from one to four synchronous motors installed in series along the first part of the output shaft;

по меньшей мере один синхронный двигатель представляет собой синхронный двигатель с постоянными магнитами с осевым потоком;at least one synchronous motor is an axial flux permanent magnet synchronous motor;

указанный по меньшей мере один кулачок и указанный входной вал выполнены из одной детали, причем каждый кулачок содержит наружную поверхность, имеющую радиальный размер, который изменяется в зависимости от углового положения относительно продольной оси, когда каждый кулачок установлен в устройстве для намотки/размотки;said at least one cam and said input shaft are made from one piece, wherein each cam comprises an outer surface having a radial dimension that varies depending on the angular position relative to the longitudinal axis when each cam is installed in the winding/unwinding device;

по меньшей мере один циклоидальный диск представляет собой циклоидальное колесо;at least one cycloidal disk is a cycloidal wheel;

передаточный элемент содержит первую часть и вторую, по существу радиальную, часть, выполненную с возможностью соединения первой части с выходным валом, при этом передаточный элемент расположен таким образом, что эксцентричное и циклоидальное вращение по меньшей мере одного циклоидального диска приводит к вращению вокруг продольной оси первой части передаточного элемента;the transmission element comprises a first part and a second, substantially radial, part, configured to connect the first part to the output shaft, wherein the transmission element is arranged in such a way that the eccentric and cycloidal rotation of at least one cycloidal disk results in rotation around the longitudinal axis of the first part of the transmission element;

по меньшей мере один циклоидальный диск содержит по меньшей мере одно продольное отверстие, причем первая часть передаточного элемента образует по меньшей мере один продольный палец, выполненный с возможностью прохождения по меньшей мере в одном продольном отверстии по меньшей мере одного циклоидального диска таким образом, чтобы передавать угловое смещение по меньшей мере одного циклоидального диска на первую часть передаточного элемента;at least one cycloidal disk comprises at least one longitudinal opening, wherein the first part of the transmission element forms at least one longitudinal pin, designed with the possibility of passing in at least one longitudinal opening of at least one cycloidal disk in such a way as to transmit the angular displacement of at least one cycloidal disk to the first part of the transmission element;

циклоидальный редуктор содержит два по существу идентичных циклоидальных диска, установленных последовательно вдоль продольной оси, причем два циклоидальных диска расположены с противоположной эксцентричностью в циклоидальном редукторе, причем каждый циклоидальный диск содержит по меньшей мере одно продольное отверстие, причем продольные отверстия двух циклоидальных дисков расположены обращенными друг к другу таким образом, чтобы образовывать по меньшей мере одну пару продольных отверстий, когда циклоидальные диски установлены в устройстве для намотки/размотки, при этом по меньшей мере один палец передаточного элемента проходит по меньшей мере в одной паре продольных отверстий двух циклоидальных дисков;the cycloidal gearbox comprises two essentially identical cycloidal disks mounted in series along a longitudinal axis, wherein the two cycloidal disks are arranged with opposite eccentricity in the cycloidal gearbox, wherein each cycloidal disk comprises at least one longitudinal opening, wherein the longitudinal openings of the two cycloidal disks are arranged facing each other in such a way as to form at least one pair of longitudinal openings when the cycloidal disks are mounted in a winding/unwinding device, wherein at least one finger of the transmission element passes in at least one pair of longitudinal openings of the two cycloidal disks;

устройство для намотки/размотки содержит первый циклоидальный диск и второй циклоидальный диск, причем первый циклоидальный диск установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое по меньшей мере с одним кулачком, а второй циклоидальный диск установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с первым циклоидальным диском, причем первая часть передаточного элемента содержит внутренний зубчатый венец, расположенный снаружи второго циклоидального диска и выполненный с возможностью взаимодействия с наружным циклоидальным зубчатым венцом второго циклоидального диска таким образом, чтобы эксцентричное вращение второго циклоидального диска приводило к вращению вокруг продольной оси первой части передаточного элемента;the winding/unwinding device comprises a first cycloidal disk and a second cycloidal disk, wherein the first cycloidal disk is mounted in such a way that during rotation it is integral with at least one cam, and the second cycloidal disk is mounted in such a way that during rotation it is integral with the first cycloidal disk, wherein the first part of the transmission element comprises an internal toothed rim located outside the second cycloidal disk and configured to interact with the external cycloidal toothed rim of the second cycloidal disk in such a way that the eccentric rotation of the second cycloidal disk leads to rotation around the longitudinal axis of the first part of the transmission element;

первая часть передаточного элемента содержит жесткую раму и набор по существу цилиндрических валов, причем жесткая рама содержит набор по существу цилиндрических отверстий, распределенных по окружности вокруг продольной оси, причем каждый вал набора валов вставлен в соответствующее отверстие набора отверстий рамы первой части передаточного элемента таким образом, чтобы образовать внутренний зубчатый венец первой части передаточного элемента.the first part of the transmission element comprises a rigid frame and a set of substantially cylindrical shafts, wherein the rigid frame comprises a set of substantially cylindrical openings distributed circumferentially around the longitudinal axis, wherein each shaft of the set of shafts is inserted into a corresponding opening of the set of openings of the frame of the first part of the transmission element in such a way as to form an internal gear ring of the first part of the transmission element.

Согласно второму аспекту, изобретение относится к намоточному устройству соединительной линии, содержащему катушку, устройство для намотки/размотки согласно первому аспекту, поворотный шарнир и управляющее устройство, причем управляющее устройство выполнено с возможностью управления заданным значением и/или управления синхронным двигателем таким образом, чтобы управляющее устройство и устройство для намотки/размотки обеспечивали подходящий крутящий момент намотки/размотки.According to a second aspect, the invention relates to a winding device for a connecting line, comprising a reel, a winding/unwinding device according to the first aspect, a rotary joint and a control device, wherein the control device is designed with the possibility of controlling a set value and/or controlling a synchronous motor in such a way that the control device and the winding/unwinding device provide a suitable winding/unwinding torque.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Другие характеристики, цели и преимущества настоящего изобретения должны стать понятными при рассмотрении нижеследующего подробного описания, приведенного в качестве неограничивающего примера, который будет проиллюстрирован следующими фигурами:Other characteristics, objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, given as a non-limiting example, which will be illustrated by the following figures:

на фиг. 1 показан схематичный вид сбоку устройства для намотки/размотки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;Fig. 1 shows a schematic side view of a winding/unwinding device according to one embodiment of the invention;

на фиг. 2а и 2b показаны схематические перспективные виды в виде частичного поперечного разреза устройства для намотки/размотки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;Fig. 2a and 2b show schematic perspective views in partial cross-section of a winding/unwinding device according to one embodiment of the invention;

на фиг. 3 показан схематичный вид сбоку устройства для намотки/размотки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;Fig. 3 shows a schematic side view of a winding/unwinding device according to one embodiment of the invention;

на фиг. 4 показан схематичный вид сбоку устройства для намотки/размотки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;Fig. 4 is a schematic side view of a winding/unwinding device according to one embodiment of the invention;

на фиг. 5а и 5b показаны схематические перспективные виды в виде частичного поперечного разреза устройства для намотки/размотки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 5a and 5b show schematic perspective views in partial cross-section of a winding/unwinding device according to one embodiment of the invention.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Устройство для намотки/размотки соединительной линии содержитThe device for winding/unwinding the connecting line contains

входной вал 10, выполненный с возможностью приведения во вращение вокруг продольной оси L,input shaft 10, configured to rotate around longitudinal axis L,

выходной вал 20, по существу соосный с входным валом 10, причем выходной вал 20 представляет собой полый сквозной вал, выполненный с возможностью прохождения соединительной линии между катушкой и поворотным шарниром, причем выходной вал 20 выполнен с возможностью приведения катушки во вращение вокруг продольной оси L.an output shaft 20, substantially coaxial with the input shaft 10, wherein the output shaft 20 is a hollow through shaft, designed with the possibility of passing a connecting line between the coil and the rotary joint, wherein the output shaft 20 is designed with the possibility of driving the coil into rotation around the longitudinal axis L.

В остальной части настоящей заявки термин "продольная ось L" означает ось, вокруг которой расположены входной вал 10 и выходной вал 20. Радиальное направление-это направление, перпендикулярное продольной оси L и проходящее через нее. Продольный элемент-это элемент, который проходит главным образом в направлении продольной оси L. Радиальный элемент-это элемент, который проходит главным образом в направлении радиального направления.In the rest of this application, the term "longitudinal axis L" means the axis around which the input shaft 10 and the output shaft 20 are located. The radial direction is the direction perpendicular to the longitudinal axis L and passing through it. A longitudinal element is an element that extends primarily in the direction of the longitudinal axis L. A radial element is an element that extends primarily in the direction of the radial direction.

Термины внутренний и наружный, соответственно, используются применительно к радиальному направлению таким образом, что внутренняя часть или внутренняя поверхность элемента находится ближе к продольной оси L, чем наружная часть или наружная поверхность того же элемента.The terms inner and outer, respectively, are used in relation to the radial direction such that the inner part or inner surface of an element is closer to the longitudinal axis L than the outer part or outer surface of the same element.

Термины "выше по потоку" и "ниже по потоку", соответственно, используются применительно к положению на продольной оси L. Поворотный шарнир расположен выше по потоку от устройства для намотки/размотки, а катушка расположена ниже по потоку от устройства для намотки/размотки.The terms "upstream" and "downstream" are used, respectively, in reference to the position on the longitudinal axis L. The pivot joint is located upstream of the winding/unwinding device, and the reel is located downstream of the winding/unwinding device.

Термин "соединительная линия" используется для обозначения различных соединительных линий, таких как электрические кабели, кабели передачи данных, трубы для воздуха или текучих сред и т.д.The term "connecting line" is used to refer to various connecting lines such as electrical cables, data transmission cables, air or fluid pipes, etc.

Предполагается, что соединительную линию располагают между катушкой и поворотным шарниром и наматывают на катушку и/или разматывают с катушки. Поворотный шарнир позволяет осуществлять соединение между катушкой, которая приводится во вращение выходным валом 20, и окружающей средой устройства для намотки/размотки, которое не вращается вокруг продольной оси L. Поворотный шарнир установлен на выходном валу 20 и при вращении вокруг продольной оси является одним целым с выходным валом 20, так чтобы поворотный шарнир приводился в движение выходным валом 20 с той же скоростью вращения, что и выходной вал 20.It is assumed that the connecting line is arranged between the reel and the rotary joint and is wound on the reel and/or unwound from the reel. The rotary joint allows for a connection between the reel, which is driven into rotation by the output shaft 20, and the environment of the winding/unwinding device, which does not rotate around the longitudinal axis L. The rotary joint is mounted on the output shaft 20 and, when rotating around the longitudinal axis, is one piece with the output shaft 20, so that the rotary joint is driven by the output shaft 20 at the same rotation speed as the output shaft 20.

Например, в случае передачи электрической энергии за счет смещения соединительной линии поворотный шарнир может состоять из системы колец, изготовленных из сплава, обладающего хорошей проводимостью, по которым осуществляется перемещение с трением полученных спеканием щеток с высоким содержанием проводящего материала, что позволяет обеспечить непрерывность. Соединительная линия, выходящая из катушки, соединена с кольцами. Соединительная линия, выходящая из неподвижной части, соединена с щетками.For example, in the case of transmission of electrical energy by means of displacement of the connecting line, the rotary joint may consist of a system of rings made of an alloy with good conductivity, along which brushes obtained by sintering with a high content of conductive material move with friction, which ensures continuity. The connecting line coming out of the coil is connected to the rings. The connecting line coming out of the fixed part is connected to the brushes.

Вращение катушки в первом направлении приводит к намотке соединительной линии на катушку, а вращение катушки во втором направлении, противоположном первому направлению, приводит к размотке соединительной линии. Устройство для намотки/размотки может работать как в первом направлении вращения, так и во втором направлении вращения. Таким образом, длину соединительной линии можно регулировать за счет смещения вращения катушки.Rotation of the reel in the first direction results in winding of the connecting line on the reel, and rotation of the reel in the second direction, opposite to the first direction, results in unwinding of the connecting line. The winding/unwinding device can operate both in the first direction of rotation and in the second direction of rotation. Thus, the length of the connecting line can be adjusted by shifting the rotation of the reel.

Устройство для намотки/размотки позволяет защитить соединительную линию за счет смещения полого вала. Действительно, соединительная линия, таким образом, может проходить между катушкой, расположенной на первой стороне устройства для намотки/размотки, и поворотным шарниром, расположенным на второй стороне устройства, противоположной первой стороне, в полом валу устройства. Таким образом, соединительная линия защищена от потенциального разрушения, например, из-за климатических условий, ограничивающей внешней среды, эрозии при контакте с внешней средой или ударов и трения с внешними элементами. Устройство для намотки/размотки также позволяет защитить соединительную линию от внутренних элементов устройства для намотки/размотки, поскольку соединительная линия заключена в выходной вал 20, который вращается с той же скоростью, что и указанная соединительная линия.The winding/unwinding device allows to protect the connecting line by shifting the hollow shaft. Indeed, the connecting line can thus pass between the reel located on the first side of the winding/unwinding device and the rotary joint located on the second side of the device, opposite the first side, in the hollow shaft of the device. In this way, the connecting line is protected from potential destruction, for example due to climatic conditions, a restrictive external environment, erosion when in contact with the external environment or impacts and friction with external elements. The winding/unwinding device also allows to protect the connecting line from the internal elements of the winding/unwinding device, since the connecting line is enclosed in the output shaft 20, which rotates at the same speed as said connecting line.

Устройство для намотки/размотки соединительной линии также содержитThe device for winding/unwinding the connecting line also contains

по меньшей мере один синхронный двигатель 30 с постоянными магнитами, содержащий ротор 31, расположенный вокруг первой части выходного вала 20, причем ротор 31 при вращении является одним целым с входным валом 10,at least one synchronous motor 30 with permanent magnets, comprising a rotor 31 located around a first part of the output shaft 20, wherein the rotor 31 during rotation is one piece with the input shaft 10,

циклоидальный редуктор 50, расположенный вокруг второй части выходного вала 20, причем циклоидальный редуктор 50 содержит по меньшей мере один внутренний кулачок 51, наружную венцовую шестерню 53 и по меньшей мере один циклоидальный диск 52, расположенный между каждым кулачком 51 и венцовой шестерней 53, причем каждый кулачок 51 установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с входным валом 10, а указанный один циклоидальный диск 52 установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с каждым кулачком 51, и при этом каждый кулачок 51 выполнен эксцентричным таким образом, чтобы вращение каждого кулачка 51 вокруг продольной оси L приводило во вращение указанный по меньшей мере один циклоидальный диск 52 в эксцентрическом и циклоидальном движении, иa cycloidal gear reducer 50 located around the second part of the output shaft 20, wherein the cycloidal gear reducer 50 comprises at least one internal cam 51, an external ring gear 53 and at least one cycloidal disk 52 located between each cam 51 and the ring gear 53, wherein each cam 51 is mounted so as to be integral with the input shaft 10 during rotation, and said one cycloidal disk 52 is mounted so as to be integral with each cam 51 during rotation, and wherein each cam 51 is eccentric so that rotation of each cam 51 about the longitudinal axis L causes rotation of said at least one cycloidal disk 52 in an eccentric and cycloidal motion, and

передаточный элемент 60, пригодный для передачи углового смещения по меньшей мере одного циклоидального диска 52 на выходной вал 20 таким образом, чтобы эксцентричное и циклоидальное вращение по меньшей мере одного циклоидального диска 52 приводило к вращению вокруг продольной оси L выходного вала 20.a transmission element 60 suitable for transmitting the angular displacement of at least one cycloidal disk 52 to the output shaft 20 in such a way that the eccentric and cycloidal rotation of at least one cycloidal disk 52 results in rotation around the longitudinal axis L of the output shaft 20.

Термин "редуктор" обозначает механизм, предназначенный для уменьшения скорости и увеличения крутящего момента, при этом выходной вал 20 вращается с меньшей скоростью, чем входной вал 10. В качестве альтернативы, термин "редуктор" может обозначать любой механизм, предназначенный для изменения скорости и крутящего момента выходного вала 20 по отношению к входному валу 10.The term "reducer" means a mechanism designed to reduce speed and increase torque, wherein the output shaft 20 rotates at a slower speed than the input shaft 10. Alternatively, the term "reducer" may mean any mechanism designed to change the speed and torque of the output shaft 20 in relation to the input shaft 10.

Циклоидальный редуктор 50, таким образом, позволяет изменять скорость вращения выходного вала 20 по отношению к скорости вращения приводного вала на определенное соотношение, называемое передаточным отношением. Устройство для намотки и/или размотки соединительной линии, таким образом, передает вращение входного вала 10 на выходной вал 20. Таким образом, устройство для намотки/размотки позволяет приводить катушку во вращение в ответ на вращение ротора 31 синхронного двигателя или двигателей 30 и, таким образом, наматывать/разматывать соединительную линию.The cycloidal reducer 50 thus allows to change the speed of rotation of the output shaft 20 in relation to the speed of rotation of the drive shaft by a certain ratio, called the gear ratio. The device for winding and/or unwinding the connecting line thus transmits the rotation of the input shaft 10 to the output shaft 20. Thus, the winding/unwinding device allows to set the reel in rotation in response to the rotation of the rotor 31 of the synchronous motor or motors 30 and, thus, to wind/unwind the connecting line.

Термин циклоидальный используется для обозначения профиля, который по существу соответствует циклоиде, т.е. траектории точки, закрепленной на окружности, которая катится без скольжения по образующей. Описанные профили могут отходить от чисто теоретического циклоидального профиля. Как правило, циклоидальный диск 52 может иметь наружную циклоидальную поверхность.The term cycloidal is used to denote a profile that essentially corresponds to a cycloid, i.e. the trajectory of a point fixed on a circle that rolls without slipping along a generatrix. The described profiles may deviate from the purely theoretical cycloidal profile. As a rule, a cycloidal disk 52 may have an outer cycloidal surface.

Циклоидальный редуктор 50 позволяет достичь существенного передаточного отношения, например, примерно до 1/120, например 20, 40 или 90, компактным способом. Циклоидальный редуктор 50 имеет низкую вероятность отказа, малый рабочий зазор и высокую производительность по сравнению с другими редукторами, такими как обычные спирально-конические редукторы. Циклоидальный редуктор 50 имеет более существенное передаточное отношение и, следовательно, большее количество зубьев при контакте, чем обычный спирально-конический редуктор. Следовательно, циклоидальный редуктор 50 может дополнительно выдерживать кратковременные и/или значительные толчки.The cycloidal gearbox 50 allows a significant gear ratio to be achieved, for example, up to about 1/120, such as 20, 40 or 90, in a compact manner. The cycloidal gearbox 50 has a low failure rate, a small operating clearance and high performance compared to other gearboxes, such as conventional spiral bevel gearboxes. The cycloidal gearbox 50 has a more significant gear ratio and, therefore, a greater number of teeth in contact than a conventional spiral bevel gearbox. Consequently, the cycloidal gearbox 50 can additionally withstand short-term and/or significant shocks.

Синхронный двигатель 30 с постоянными магнитами (или синхронный двигатель 30) обеспечивает повышенную точность регулирования крутящего момента по сравнению с асинхронным двигателем. Действительно, поскольку поле создается постоянными магнитами, синхронный двигатель не приводит к скольжению или намагничиванию ротора 31 током двигателя. Следовательно, практически весь ток, подаваемый в синхронный двигатель 30 с постоянными магнитами, используется для создания крутящего момента. Таким образом, разница между заданным значением крутящего момента и значением крутящего момента, фактически подаваемого на выходной вал 20, уменьшается. Таким образом, механический крутящий момент является прямым отображением тока, что облегчает управление устройством для намотки/размотки и делает его более точным.The synchronous motor 30 with permanent magnets (or synchronous motor 30) provides increased accuracy of torque control compared to an asynchronous motor. Indeed, since the field is created by permanent magnets, the synchronous motor does not cause slipping or magnetization of the rotor 31 by the motor current. Consequently, virtually all of the current supplied to the synchronous motor 30 with permanent magnets is used to create torque. Thus, the difference between the set torque value and the torque value actually supplied to the output shaft 20 is reduced. Thus, the mechanical torque is a direct reflection of the current, which facilitates the control of the winding/unwinding device and makes it more accurate.

Кроме того, синхронный двигатель 30 допускает перегрузку по крутящему моменту в течение коротких периодов времени и при более высоких значениях, чем допускает асинхронный двигатель. Таким образом, фазы аварийной остановки управляются лучше. То же самое относится к фазам, требующим торможения катушки и повторного запуска ее в обратном направлении за очень короткое время, что имеет место в случае, когда намоточное устройство должно проходить выше точки подачи. Таким образом, использование синхронного двигателя позволяет ограничить мощность двигателя для одного и того же применения.In addition, the synchronous motor 30 allows for overload torque for short periods of time and at higher values than an asynchronous motor allows. Thus, the emergency stop phases are better managed. The same applies to phases requiring braking of the reel and its restarting in the opposite direction in a very short time, which is the case when the winding device must pass above the feed point. Thus, the use of a synchronous motor allows limiting the motor power for the same application.

Наконец, устройство для намотки/разматывания соединительной линии обеспечивает большую модульность. Действительно, несколькими синхронными двигателями 30 можно управлять с помощью одного и того же частотного вариатора таким образом, чтобы осуществлять электронное регулирование устройства для намотки/размотки. Следовательно, количество синхронных двигателей 30 устройства для намотки/размотки может быть адаптировано. Таким образом, размеры двигателя, приводящего в действие устройство, могут быть легко адаптированы к широкому спектру применений, в частности к различным типам соединительных линий, высотам установки, скоростям и ускорениям устройства для намотки/размотки и т.д. Следовательно, количество общих частей устройства для намотки/размотки соединительной линии является значительным, что снижает его стоимость.Finally, the winding/unwinding device of the connecting line provides greater modularity. Indeed, several synchronous motors 30 can be controlled by means of the same frequency variator in such a way as to carry out electronic regulation of the winding/unwinding device. Consequently, the number of synchronous motors 30 of the winding/unwinding device can be adapted. Thus, the dimensions of the motor driving the device can be easily adapted to a wide range of applications, in particular to different types of connecting lines, installation heights, speeds and accelerations of the winding/unwinding device, etc. Consequently, the number of common parts of the winding/unwinding device of the connecting line is significant, which reduces its cost.

Например, несколько идентичных или практически идентичных синхронных двигателей 30 могут быть установлены последовательно вдоль выходного вала 20. Таким образом, крутящий момент может быть максимально адаптирован к потребностям клиента. Более того, таким образом производится большее количество идентичных синхронных двигателей 30 с постоянными магнитами, что позволяет снизить затраты.For example, several identical or nearly identical synchronous motors 30 can be installed in series along the output shaft 20. In this way, the torque can be maximally adapted to the customer's needs. Moreover, a larger number of identical synchronous motors 30 with permanent magnets are produced in this way, which reduces costs.

Синхронный двигатель 30 расположен выше по потоку от циклоидального редуктора 50. Входной вал 10 и выходной вал 20 проходят по существу вдоль продольной оси L. Устройство для намотки/размотки может иметь радиальную симметрию относительно продольной оси L.The synchronous motor 30 is located upstream of the cycloidal gearbox 50. The input shaft 10 and the output shaft 20 extend substantially along the longitudinal axis L. The winding/unwinding device may have radial symmetry relative to the longitudinal axis L.

Входной вал 10 является полым валом и может соответствовать приводному валу для устройства для намотки/размотки. Входной вал 10 может быть расположен вокруг по меньшей мере одной части выходного вала 20, причем входной вал 10 находится в более внешнем положении, чем выходной вал 20. Роликовые подшипники могут быть расположены между входным валом 10 и выходным валом 20, чтобы обеспечить вращение входного вала 10 со скоростью, отличной от скорости выходного вала 20.The input shaft 10 is a hollow shaft and can correspond to a drive shaft for the winding/unwinding device. The input shaft 10 can be located around at least one part of the output shaft 20, wherein the input shaft 10 is in a more external position than the output shaft 20. Roller bearings can be located between the input shaft 10 and the output shaft 20 to ensure rotation of the input shaft 10 at a speed different from the speed of the output shaft 20.

Входной вал 10 может проходить к синхронному двигателю 30 и к циклоидальному редуктору 50, в частности по меньшей мере к одному кулачку 51 циклоидального редуктора 50. Входной вал 10 может иметь первый конец, выполненный с возможностью прохождения со стороны поворотного шарнира, и второй конец, противоположный первому концу.The input shaft 10 can pass to the synchronous motor 30 and to the cycloidal reducer 50, in particular to at least one cam 51 of the cycloidal reducer 50. The input shaft 10 can have a first end configured to pass from the side of the rotary joint, and a second end opposite the first end.

Входной вал 10 принимает приводную мощность, подлежащую передаче от синхронного двигателя или двигателей 30, причем синхронный двигатель или двигатели создают механическую мощность, подлежащую передаче через их ротор 31. Второй конец входного вала 10 может быть расширен в радиальном направлении по меньшей мере одним кулачком 51 в циклоидальном редукторе 50. Кулачок 51 может быть расположен вокруг второго конца входного вала 10, при этом кулачок 51 расположен в более внешнем положении, чем входной вал 10. Подшипники могут быть расположены между входным валом 10 и выходным валом 20 на кулачке 51.The input shaft 10 receives the drive power to be transmitted from the synchronous motor or motors 30, wherein the synchronous motor or motors create the mechanical power to be transmitted through their rotor 31. The second end of the input shaft 10 can be expanded in the radial direction by at least one cam 51 in the cycloidal reducer 50. The cam 51 can be located around the second end of the input shaft 10, wherein the cam 51 is located in a more external position than the input shaft 10. Bearings can be located between the input shaft 10 and the output shaft 20 on the cam 51.

Указанный по меньшей мере один кулачок 51 и входной вал 10 могут быть выполнены из одной детали. В качестве альтернативы, на втором конце входного вала 10 может быть добавлен и закреплен кулачок 51.The said at least one cam 51 and the input shaft 10 may be made of one piece. Alternatively, the cam 51 may be added and secured to the second end of the input shaft 10.

Входной вал 10 может иметь средство для приведения в действие ротора 31 синхронного двигателя 30, расположенного на синхронном двигателе 30. Например, комплементарные канавки входного вала 10 и ротора 31 могут обеспечивать возможность жесткого крепления входного вала 10 и ротора 31 синхронного двигателя 30 при вращении одного относительно другого.The input shaft 10 may have a means for driving the rotor 31 of the synchronous motor 30, located on the synchronous motor 30. For example, complementary grooves of the input shaft 10 and the rotor 31 may provide the possibility of rigidly fastening the input shaft 10 and the rotor 31 of the synchronous motor 30 when one rotates relative to the other.

Во время намотки соединительной линии вращение ротора 31 передается на входной вал 10, при этом ротор 31 приводит входной вал 10 во вращение вокруг продольной оси L. Синхронный двигатель или двигатели 30 в этом случае являются двигателями и приводят катушку во вращение.During winding of the connecting line, the rotation of the rotor 31 is transmitted to the input shaft 10, whereby the rotor 31 causes the input shaft 10 to rotate around the longitudinal axis L. The synchronous motor or motors 30 in this case are the engines and cause the coil to rotate.

И наоборот, во время размотки соединительной линии вращение входного вала 10 вокруг продольной оси L передается на ротор 31 синхронного двигателя или двигателей 30 посредством средства для приведения в действие ротора 31.Conversely, during the unwinding of the connecting line, the rotation of the input shaft 10 around the longitudinal axis L is transmitted to the rotor 31 of the synchronous motor or motors 30 by means of the means for driving the rotor 31.

Синхронный двигатель или двигатели 30 затем являются генераторами и тормозят разматывание катушки, предотвращая выход из под контроля катушки.The synchronous motor or motors 30 then act as generators and slow down the unwinding of the coil, preventing the coil from getting out of control.

Выходной вал 20 представляет собой полый сквозной вал. Выходной вал 20 может проходить по существу между поворотным шарниром и катушкой по всей длине устройства для намотки/размотки. Первая часть выходного вала 20 расположена выше по потоку от второй части выходного вала 20. Первая часть и вторая часть выходного вала 20 могут быть окружены входным валом 10. В качестве альтернативы, только первая часть выходного вала 20 может быть окружена входным валом 10.The output shaft 20 is a hollow through shaft. The output shaft 20 can extend substantially between the rotary joint and the reel along the entire length of the winding/unwinding device. The first part of the output shaft 20 is located upstream of the second part of the output shaft 20. The first part and the second part of the output shaft 20 can be surrounded by the input shaft 10. Alternatively, only the first part of the output shaft 20 can be surrounded by the input shaft 10.

Выходной вал 20 может включать в себя третью часть, расположенную ниже по потоку от второй части, причем третья часть соединяет вторую часть и конец выходного вала 20 на катушке. Передаточный элемент 60 может быть расположен между второй частью и третьей частью выходного вала 20.The output shaft 20 may include a third part located downstream of the second part, wherein the third part connects the second part and the end of the output shaft 20 on the reel. The transmission element 60 may be located between the second part and the third part of the output shaft 20.

Устройство для намотки/размотки может включать в себя кожух 40, в котором расположены по меньшей мере один синхронный двигатель 30 и циклоидальный редуктор 50. Выходной вал 20 проходит через кожух 40 от одного конца кожуха 40 до другого. Таким образом, соединительная линия никогда не соприкасается с наружной поверхностью, когда она проходит между поворотным шарниром и катушкой, причем соединительная линия по прежнему содержится в выходном валу 20. Таким образом, соединительная линия еще лучше защищена от потенциальных повреждений, вызванных воздействием внешней среды. Соединительная линия также защищена от внутренних элементов устройства для намотки/размотки.The winding/unwinding device may include a casing 40, in which at least one synchronous motor 30 and a cycloidal reducer 50 are located. The output shaft 20 passes through the casing 40 from one end of the casing 40 to the other. In this way, the connecting line never comes into contact with the outer surface when it passes between the rotary joint and the reel, and the connecting line is still contained in the output shaft 20. In this way, the connecting line is even better protected from potential damage caused by exposure to the external environment. The connecting line is also protected from the internal elements of the winding/unwinding device.

В случае текучей среды выходной вал 20 может использоваться в качестве трубопровода для транспортировки текучей среды с одной стороны устройства для намотки/размотки на другую. Таким образом, нет необходимости использовать дополнительный трубопровод для транспортировки текучей среды через устройство для намотки/размотки.In the case of a fluid medium, the output shaft 20 can be used as a pipeline for transporting the fluid medium from one side of the winding/unwinding device to the other. Thus, there is no need to use an additional pipeline for transporting the fluid medium through the winding/unwinding device.

Выходной вал 20 может иметь по существу постоянный радиус по всей длине выходного вала 20. В качестве альтернативы, выходной вал 20 может иметь переменный радиус в соответствии с положением вдоль продольной оси L. Например, первая часть и вторая часть выходного вала 20, на уровне синхронного двигателя 30 и циклоидального редуктора 50, соответственно, могут иметь первый радиус. Третья часть выходного вала 20 может иметь второй радиус. Первый радиус может быть меньше второго радиуса.The output shaft 20 may have a substantially constant radius along the entire length of the output shaft 20. Alternatively, the output shaft 20 may have a variable radius in accordance with the position along the longitudinal axis L. For example, the first part and the second part of the output shaft 20, at the level of the synchronous motor 30 and the cycloidal reducer 50, respectively, may have a first radius. The third part of the output shaft 20 may have a second radius. The first radius may be smaller than the second radius.

Устройство для намотки/размотки может содержать от одного до десяти синхронных двигателей 30 с постоянными магнитами, например от одного до четырех синхронных двигателей 30. Синхронные двигатели 30 могут быть установлены последовательно вдоль первой части выходного вала 20. Таким образом, синхронные двигатели 30 расположены в продольном направлении от стороны выше по потоку к стороне ниже по потоку.The winding/unwinding device may comprise from one to ten synchronous motors 30 with permanent magnets, for example from one to four synchronous motors 30. The synchronous motors 30 may be installed in series along the first part of the output shaft 20. Thus, the synchronous motors 30 are arranged in the longitudinal direction from the upstream side to the downstream side.

Таким образом, количество синхронных двигателей 30 с постоянными магнитами подбирают в соответствии с потребностями клиента и рассмотренными областями применения устройства для намотки/размотки. В частности, небольшое количество синхронных двигателей 30, например два синхронных двигателя 30 с разной мощностью, позволяет охватить диапазон мощности от 1,5 до 30 кВт с помощью адаптированных шагов, что является обычным диапазоном мощности.Thus, the number of synchronous motors 30 with permanent magnets is selected in accordance with the customer's needs and the considered areas of application of the winding/unwinding device. In particular, a small number of synchronous motors 30, for example two synchronous motors 30 with different power, makes it possible to cover a power range from 1.5 to 30 kW by means of adapted steps, which is a common power range.

Синхронный двигатель 30 с постоянными магнитами содержит ротор 31 и статор 32. Ротор 31 содержит набор магнитов, расположенных по существу радиально вокруг продольной оси L. Статор 32 расположен по существу радиально и обращен к указанным магнитам ротора 31.The synchronous motor 30 with permanent magnets comprises a rotor 31 and a stator 32. The rotor 31 comprises a set of magnets arranged substantially radially around the longitudinal axis L. The stator 32 is arranged substantially radially and faces said magnets of the rotor 31.

Постоянные магниты могут быть трапециевидными магнитами, имеющими обратную полярность между двумя последовательными магнитами. Такие трапециевидные магниты, например, показаны на фиг. 2b. Обмотки создают магнитный поток, например осевой поток, который изменяется в соответствии с частотой проходящего через них тока. Затем обращенные друг к другу магниты смещаются в соответствии с вращающимся полем, что позволяет создавать крутящий момент.Permanent magnets may be trapezoid magnets, which have reverse polarity between two successive magnets. Such trapezoid magnets are shown, for example, in Fig. 2b. The windings create a magnetic flux, such as an axial flux, which varies according to the frequency of the current passing through them. The magnets facing each other are then displaced according to the rotating field, which allows the torque to be generated.

В качестве неограничивающего примера на фиг. 3 показано устройство для намотки/разматывания, содержащее один синхронный двигатель 30 с постоянными магнитами. Постоянные магниты расположены на расположенной выше по потоку поверхности ротора 31, а статор 32 расположен выше по потоку от ротора 31 таким образом, что расположенная ниже по потоку поверхность статора 32 обращена к расположенной выше по потоку поверхности ротора 31.As a non-limiting example, Fig. 3 shows a winding/unwinding device comprising one synchronous motor 30 with permanent magnets. The permanent magnets are located on the upstream surface of the rotor 31, and the stator 32 is located upstream of the rotor 31 such that the downstream surface of the stator 32 faces the upstream surface of the rotor 31.

Устройство для намотки/размотки может содержать два или более синхронных двигателя 30. Каждая пара из двух синхронных двигателей 30 затем может быть сгруппирована вместе в двигательный узел, содержащий ротор 31 и статор 32. Ротор 31 двигательного узла содержит два набора постоянных магнитов, расположенных на другой стороне от ротора 31. Таким образом, один из двух наборов постоянных магнитов расположен на расположенной выше по потоку поверхности ротора 31, а другой из двух наборов постоянных магнитов расположен на расположенной ниже по потоку поверхности ротора 31.The winding/unwinding device may comprise two or more synchronous motors 30. Each pair of two synchronous motors 30 may then be grouped together into a motor unit comprising a rotor 31 and a stator 32. The rotor 31 of the motor unit comprises two sets of permanent magnets located on the other side of the rotor 31. Thus, one of the two sets of permanent magnets is located on the upstream surface of the rotor 31, and the other of the two sets of permanent magnets is located on the downstream surface of the rotor 31.

Статор 32 может быть расположен по обе стороны от ротора 31 таким образом, чтобы каждый набор постоянных магнитов ротора 31 был обращен к поверхности статора 32. Предпочтительно, две противоположные стороны одного и того же постоянного магнита могут затем образовывать роторы 31 двух смежных двигателей. В качестве альтернативы, статор 32 может быть расположен между двумя роторами 31, причем роторы 31 расположены по обе стороны от статора 32, причем каждая обмотка используется для создания крутящего момента двух разных роторов.The stator 32 may be arranged on either side of the rotor 31 in such a way that each set of permanent magnets of the rotor 31 faces the surface of the stator 32. Preferably, two opposite sides of the same permanent magnet may then form rotors 31 of two adjacent motors. Alternatively, the stator 32 may be arranged between two rotors 31, with the rotors 31 arranged on either side of the stator 32, with each winding being used to generate torque for two different rotors.

В качестве неограничивающего примера на фиг. 1 показано устройство для намотки/размотки, содержащее четыре синхронных двигателя 30 с постоянными магнитами. Четыре синхронных двигателя 30 сгруппированы вместе в два двигательных узла, каждый из которых содержит два синхронных двигателя 30.As a non-limiting example, Fig. 1 shows a winding/unwinding device comprising four synchronous motors 30 with permanent magnets. The four synchronous motors 30 are grouped together into two motor units, each of which comprises two synchronous motors 30.

По меньшей мере один синхронный двигатель 30 с постоянными магнитами может быть синхронным двигателем 30 с постоянными магнитами с осевым потоком. Такой синхронный двигатель 30 с осевым потоком имеет улучшенную компактность в продольном направлении по сравнению с синхронным двигателем с радиальным потоком.At least one synchronous motor 30 with permanent magnets can be a synchronous motor 30 with permanent magnets with an axial flux. Such a synchronous motor 30 with an axial flux has an improved compactness in the longitudinal direction compared to a synchronous motor with a radial flux.

Циклоидальный редуктор 50 может содержать кулачок 51 или несколько кулачков 51, установленных последовательно вдоль продольной оси L. Каждый кулачок 51 устройства может иметь по существу одинаковую геометрию кулачка 51.The cycloidal gearbox 50 may comprise a cam 51 or several cams 51 mounted sequentially along the longitudinal axis L. Each cam 51 of the device may have substantially the same cam 51 geometry.

Каждый кулачок 51 может содержать внутреннюю поверхность и наружную поверхность. Кулачок 51 является эксцентричным. Таким образом, по меньшей мере один кулачок 51 может содержать наружную поверхность, имеющую радиальный размер, который изменяется в зависимости от углового положения относительно продольной оси L, т.е. в соответствии с радиальным направлением, когда по меньшей мере один кулачок 51 установлен в устройстве для намотки/размотки. Изменение радиального размера наружной поверхности кулачка 51 формирует эксцентричность кулачка 51.Each cam 51 may comprise an inner surface and an outer surface. The cam 51 is eccentric. Thus, at least one cam 51 may comprise an outer surface having a radial size that varies depending on the angular position relative to the longitudinal axis L, i.e. in accordance with the radial direction, when at least one cam 51 is mounted in the winding/unwinding device. The change in the radial size of the outer surface of the cam 51 forms the eccentricity of the cam 51.

Входной вал 10 может иметь по существу постоянный радиус вдоль продольной оси L. Радиус входного вала 10 может быть меньше радиального размера наружной поверхности кулачка 51 независимо от углового положения относительно продольной оси L, т.е. независимо от радиального направления. Таким образом, соединение между вторым концом входного вала 10 и кулачком 51 образует ступеньку лестницы. Поскольку кулачок 51 является эксцентричным, размер ступеньки лестницы изменяется в зависимости от углового положения относительно продольной оси L.The input shaft 10 may have a substantially constant radius along the longitudinal axis L. The radius of the input shaft 10 may be smaller than the radial size of the outer surface of the cam 51, regardless of the angular position relative to the longitudinal axis L, i.e. regardless of the radial direction. Thus, the connection between the second end of the input shaft 10 and the cam 51 forms a step of the ladder. Since the cam 51 is eccentric, the size of the step of the ladder varies depending on the angular position relative to the longitudinal axis L.

Внутренняя поверхность кулачка 51 может иметь вращательную симметрию относительно продольной оси L, когда кулачок 51 установлен в устройстве для намотки/размотки. Внутренняя поверхность кулачка 51 может быть по существу круглой и центрированной вокруг продольной оси L, при этом радиус внутренней поверхности кулачка 51 по существу соответствует радиусу входного вала 10.The inner surface of the cam 51 may have rotational symmetry relative to the longitudinal axis L, when the cam 51 is installed in the winding/unwinding device. The inner surface of the cam 51 may be substantially circular and centered around the longitudinal axis L, wherein the radius of the inner surface of the cam 51 substantially corresponds to the radius of the input shaft 10.

Наружная поверхность кулачка 51 может иметь вращательную симметрию относительно кулачкового вала 51, когда кулачок 51 установлен в устройстве для намотки/размотки. Кулачковый вал 51 параллелен продольной оси L, но не совмещен с последней, при этом кулачковый вал 51 расположен на некотором расстоянии от продольной оси L.The outer surface of the cam 51 may have rotational symmetry relative to the cam shaft 51, when the cam 51 is installed in the winding/unwinding device. The cam shaft 51 is parallel to the longitudinal axis L, but is not aligned with the latter, while the cam shaft 51 is located at some distance from the longitudinal axis L.

Наружная поверхность кулачка 51 может быть по существу круглой и центрированной вокруг кулачкового вала 51. Другими словами, центр окружности наружной поверхности кулачка 51 расположен на кулачковом валу 51, когда кулачок 51 установлен в устройстве для намотки/размотки, и, следовательно, не расположен на продольной оси L.The outer surface of the cam 51 may be substantially circular and centered around the cam shaft 51. In other words, the center of the circumference of the outer surface of the cam 51 is located on the cam shaft 51 when the cam 51 is mounted in the winding/unwinding device, and, therefore, is not located on the longitudinal axis L.

Циклоидальный редуктор 50 может содержать циклоидальный диск 52 или несколько циклоидальных дисков 52, установленных последовательно вдоль продольной оси L. Каждый циклоидальный диск 52 циклоидального редуктора 50 может иметь по существу одинаковую геометрию или, в качестве альтернативы, иметь геометрии, которые отличаются друг от друга.The cycloidal gear reducer 50 may comprise a cycloidal disk 52 or several cycloidal disks 52 mounted in series along the longitudinal axis L. Each cycloidal disk 52 of the cycloidal gear reducer 50 may have substantially the same geometry or, alternatively, have geometries that differ from each other.

Циклоидальный диск 52 среди циклоидального диска или дисков 52 циклоидального редуктора 50 может представлять собой циклоидальное колесо. Циклоидальный диск 52 содержит внутреннюю поверхность и наружную поверхность. Наружная поверхность циклоидального диска 52 содержит наружный циклоидальный зубчатый венец. Внутренняя поверхность циклоидального диска 52 имеет форму и размеры, которые по существу соответствуют форме и размерам наружной поверхности кулачка 51. Наружная поверхность кулачка 51 приводит во вращение внутреннюю поверхность циклоидального диска 52 посредством приведения в движение циклоидального диска 52. Средство приведения в движение циклоидального диска 52 может содержать подшипник, такой как игольчатый или роликовый подшипник, расположенный между кулачком 51 и циклоидальным диском 52. В качестве альтернативы, средство для приведения в движение циклоидального диска 52 может содержать гладкий подшипник, расположенный между кулачком 51 и циклоидальным диском 52.The cycloidal disk 52 among the cycloidal disk or disks 52 of the cycloidal gearbox 50 may be a cycloidal wheel. The cycloidal disk 52 comprises an inner surface and an outer surface. The outer surface of the cycloidal disk 52 comprises an outer cycloidal toothed rim. The inner surface of the cycloidal disk 52 has a shape and dimensions that substantially correspond to the shape and dimensions of the outer surface of the cam 51. The outer surface of the cam 51 drives the inner surface of the cycloidal disk 52 into rotation by driving the cycloidal disk 52. The means for driving the cycloidal disk 52 may comprise a bearing, such as a needle or roller bearing, located between the cam 51 and the cycloidal disk 52. Alternatively, the means for driving the cycloidal disk 52 may comprise a smooth bearing located between the cam 51 and the cycloidal disk 52.

Циклоидальный диск 52 может иметь вращательную симметрию относительно оси циклоидального диска 52. Когда циклоидальный диск 52 установлен в устройстве для намотки/размотки, ось циклоидального диска 52 параллельна продольной оси L, но не совмещена с последней, при этом ось циклоидального диска 52 расположена на некотором расстоянии от продольной оси L. Ось циклоидального диска 52 может соответствовать кулачковому валу 51. В частности, внутренняя поверхность циклоидального диска 52 может быть по существу круглой с радиусом, соответствующим по существу радиусу наружной поверхности кулачка 51.The cycloidal disk 52 may have rotational symmetry with respect to the axis of the cycloidal disk 52. When the cycloidal disk 52 is mounted in the winding/unwinding device, the axis of the cycloidal disk 52 is parallel to the longitudinal axis L, but is not aligned with the latter, while the axis of the cycloidal disk 52 is located at a certain distance from the longitudinal axis L. The axis of the cycloidal disk 52 may correspond to the cam shaft 51. In particular, the inner surface of the cycloidal disk 52 may be substantially circular with a radius corresponding substantially to the radius of the outer surface of the cam 51.

Наружный циклоидальный зубчатый венец циклоидального диска 52 может включать в себя закругленные зубья, при этом каждый зуб содержит основание, боковую часть и вершину. Основание зуба соответствует самой внутренней части зуба, а вершина зуба соответствует самой наружной части зуба. Боковая часть зуба соединяет основание зуба с вершиной зуба.The outer cycloidal toothed rim of the cycloidal disk 52 may include rounded teeth, each tooth comprising a base, a side portion, and a top. The base of the tooth corresponds to the innermost portion of the tooth, and the top of the tooth corresponds to the outermost portion of the tooth. The side portion of the tooth connects the base of the tooth to the top of the tooth.

Наружный циклоидальный зубчатый венец циклоидального диска 52 может иметь по существу циклоидный профиль. Образующая циклоиды циклоидального зубчатого венца может по существу соответствовать окружности, вписанной в основание циклоидального зубчатого венца, т.е. окружности, касательной к основанию каждого зуба циклоидального зубчатого венца. В качестве альтернативы, наружный зубчатый венец циклоидального диска 52 может содержать смещение зубчатого венца для усиления зубчатого венца, увеличения срока его службы и его эксплуатационных характеристик. Затем, образующая циклоиды смещается относительно образующей без смещения зубчатого венца.The outer cycloidal toothed rim of the cycloidal disk 52 may have a substantially cycloidal profile. The cycloidal generatrix of the cycloidal toothed rim may substantially correspond to a circle inscribed in the base of the cycloidal toothed rim, i.e. a circle tangent to the base of each tooth of the cycloidal toothed rim. Alternatively, the outer toothed rim of the cycloidal disk 52 may comprise a toothed rim offset to strengthen the toothed rim, increase its service life and its operational characteristics. Then, the cycloidal generatrix is offset relative to the generatrix without offsetting the toothed rim.

Наружный зубчатый венец циклоидального диска 52, в качестве альтернативы, может иметь профиль, который отклоняется от теоретической циклоиды, таким образом, чтобы минимизировать ограничения, которые действуют на зубья, и облегчить сборку циклоидального зацепления.The outer toothed rim of the cycloidal disk 52 may alternatively have a profile that deviates from the theoretical cycloid in such a way as to minimize the constraints that act on the teeth and to facilitate the assembly of the cycloidal engagement.

Наружная венцовая шестерня 53 циклоидального редуктора 50 неподвижна, т.е. ее нельзя привести во вращение вокруг продольной оси L. Венцовая шестерня 53 может представлять собой колесо, имеющее вращательную симметрию относительно продольной оси L. Венцовая шестерня 53 содержит внутренний зубчатый венец, который входит в зацепление с наружным циклоидным зубчатым венцом циклоидального диска 52.The outer ring gear 53 of the cycloidal reducer 50 is stationary, i.e. it cannot be set in rotation around the longitudinal axis L. The ring gear 53 can be a wheel having rotational symmetry relative to the longitudinal axis L. The ring gear 53 contains an inner toothed rim, which engages with the outer cycloidal toothed rim of the cycloidal disk 52.

Внутренний зубчатый венец венцовой шестерни 53 может содержать закругленные зубья, при этом каждый зуб содержит основание, боковую часть и вершину. Основание зуба соответствует самой наружной части зуба, а вершина зуба соответствует самой внутренней части зуба. Боковая часть зуба соединяет основание зуба с вершиной зуба. Зубья венцовой шестерни 53 могут быть распределены по окружности вокруг продольной оси L, т.е. они расположены на равном угловом расстоянии друг от друга.The internal toothed rim of the crown gear 53 may contain rounded teeth, each tooth having a base, a side portion and a top. The base of the tooth corresponds to the outermost part of the tooth, and the top of the tooth corresponds to the innermost part of the tooth. The side portion of the tooth connects the base of the tooth to the top of the tooth. The teeth of the crown gear 53 may be distributed along the circumference around the longitudinal axis L, i.e. they are located at an equal angular distance from each other.

Каждый зуб внутреннего зубчатого венца шестерни 53 может иметь по существу цилиндрический профиль. Образующая цилиндра вращения проходит вдоль продольной оси L, причем цилиндры по существу распределены радиально вокруг продольной оси L. В качестве альтернативы, каждый зуб внутреннего зубчатого венца венцовой шестерни 53 может иметь любую форму, адаптированную для взаимодействия с зубьями циклоидального зубчатого венца циклоидального диска 52. Например, зубья венцовой шестерни 53 могут иметь по существу тороидальную форму, чтобы улучшить контакт с циклоидальным зубчатым венцом циклоидального диска 52. Тороидальные формы зубьев венцовой шестерни 53 могут быть адаптированы для циклоидальных редукторов 50, которые имеют малые передаточные отношения. В качестве альтернативы, внутренний зубчатый венец венцовой шестерни 53 может иметь циклоидальную форму.Each tooth of the internal gear ring of the gear 53 can have a substantially cylindrical profile. The generatrix of the cylinder of revolution extends along the longitudinal axis L, wherein the cylinders are substantially distributed radially around the longitudinal axis L. Alternatively, each tooth of the internal gear ring of the gear ring 53 can have any shape adapted to interact with the teeth of the cycloidal gear ring of the cycloidal disk 52. For example, the teeth of the gear ring 53 can have a substantially toroidal shape in order to improve contact with the cycloidal gear ring of the cycloidal disk 52. The toroidal shapes of the teeth of the gear ring 53 can be adapted for cycloidal reducers 50, which have small gear ratios. Alternatively, the internal gear ring of the gear ring 53 can have a cycloidal shape.

Венцовая шестерня 53 может иметь количество зубьев, которое соответствует количеству зубьев циклоидального диска 52 плюс один зуб. Такое смещение одного зуба позволяет получить большее передаточное отношение. Таким образом, если циклоидальный диск 52 имеет n зубьев, то венцовая шестерня 53 имеет n+1 зуб. В зоне контакта между циклоидальным диском 52 и венцовой шестерней 53 по меньшей мере одна вершина или боковая часть зуба циклоидального диска 52 может находиться в контакте по меньшей мере с одной боковой частью зуба венцовой шестерни 53. Несколько зубьев циклоидального диска 52 и/или венцовой шестерни 53 могут находиться в контакте одновременно.The crown gear 53 may have a number of teeth that corresponds to the number of teeth of the cycloidal disk 52 plus one tooth. Such an offset of one tooth allows to obtain a greater gear ratio. Thus, if the cycloidal disk 52 has n teeth, then the crown gear 53 has n+1 teeth. In the contact zone between the cycloidal disk 52 and the crown gear 53, at least one vertex or lateral part of a tooth of the cycloidal disk 52 may be in contact with at least one lateral part of a tooth of the crown gear 53. Several teeth of the cycloidal disk 52 and/or the crown gear 53 may be in contact simultaneously.

Радиус окружности, касательной к вершине каждого зуба наружного циклоидального зубчатого венца циклоидального диска 52, может быть меньше радиуса окружности, касательной к основанию каждого зуба внутреннего зубчатого венца венцовой шестерни 53. Таким образом, циклоидальный диск 52 может вращаться внутри неподвижной венцовой шестерни 53, следуя эксцентричному циклоидальному движению.The radius of the circle tangent to the top of each tooth of the outer cycloidal toothed rim of the cycloidal disk 52 may be less than the radius of the circle tangent to the base of each tooth of the inner toothed rim of the ring gear 53. Thus, the cycloidal disk 52 can rotate inside the stationary ring gear 53, following the eccentric cycloidal motion.

В первом варианте осуществления неподвижная венцовая шестерня 53 содержит жесткую раму и набор валов. Жесткая рама содержит набор отверстий, распределенных по окружности вокруг продольной оси L. Каждый вал набора валов вставлен в соответствующее отверстие набора отверстий рамы венцовой шестерни 53 таким образом, чтобы образовать внутренний зубчатый венец венцовой шестерни 53. Такая конфигурация жесткой рамы и набора независимых валов, жестко смонтированных в раме, позволяет получить высокие передаточные отношения. Каждый вал набора валов может быть по существу цилиндрическим, и каждое отверстие рамы венцовой шестерни 53 может быть по существу цилиндрическим, таким образом, чтобы в результате получались зубья с по существу цилиндрическим профилем. В качестве альтернативы, каждый вал и каждое отверстие могут иметь по существу тороидальную форму или иметь любую форму, адаптированную для обеспечения взаимодействия с зубьями циклоидального диска 52.In the first embodiment, the fixed ring gear 53 comprises a rigid frame and a set of shafts. The rigid frame comprises a set of holes distributed along the circumference around the longitudinal axis L. Each shaft of the set of shafts is inserted into the corresponding hole of the set of holes of the frame of the ring gear 53 in such a way as to form an internal toothed rim of the ring gear 53. Such a configuration of the rigid frame and the set of independent shafts rigidly mounted in the frame makes it possible to obtain high gear ratios. Each shaft of the set of shafts can be substantially cylindrical, and each hole of the frame of the ring gear 53 can be substantially cylindrical, so that as a result, teeth with a substantially cylindrical profile are obtained. Alternatively, each shaft and each hole can have a substantially toroidal shape or have any shape adapted to ensure interaction with the teeth of the cycloidal disk 52.

Во втором варианте осуществления венцовая шестерня 53 выполнена из одной детали и содержит выступы, адаптированные для формирования зубьев венцовой шестерни 53. Выступы могут иметь по существу цилиндрическую, тороидальную форму или любую другую форму, которая позволяет обеспечить удовлетворительный контакт с циклоидальным зубчатым венцом циклоидального диска 52.In the second embodiment, the ring gear 53 is made of one piece and contains projections adapted to form the teeth of the ring gear 53. The projections may have a substantially cylindrical, toroidal shape or any other shape that allows for satisfactory contact with the cycloidal toothed rim of the cycloidal disk 52.

Передаточный элемент 60 выполнен с возможностью приведения во вращение вокруг продольной оси L. Передаточный элемент 60 может включать в себя первую часть 61 и вторую часть 62. Вторая часть 62 передаточного элемента 60 может быть по существу радиальной и может быть выполнена с возможностью соединения первой части 61 с выходным валом 20. Передаточный элемент 60 может быть расположен таким образом, что эксцентричное и циклоидальное вращение по меньшей мере одного циклоидального диска 52 приводит к вращению вокруг продольной оси L первой части 61 передаточного элемента 60. Таким образом, эксцентричное и циклоидальное вращение циклоидального диска 52 преобразуется во вращение вокруг продольной оси L за счет взаимодействия между циклоидальным диском 52 и первой частью 61 передаточного элемента 60.The transmission element 60 is configured to rotate around the longitudinal axis L. The transmission element 60 may include a first part 61 and a second part 62. The second part 62 of the transmission element 60 may be substantially radial and may be configured to connect the first part 61 to the output shaft 20. The transmission element 60 may be arranged in such a way that the eccentric and cycloidal rotation of at least one cycloidal disk 52 results in rotation around the longitudinal axis L of the first part 61 of the transmission element 60. Thus, the eccentric and cycloidal rotation of the cycloidal disk 52 is converted into rotation around the longitudinal axis L due to the interaction between the cycloidal disk 52 and the first part 61 of the transmission element 60.

Первая часть 61 передаточного элемента 60 может быть выполнена из одной детали вместе со второй частью 62 передаточного элемента 60. Передаточный элемент 60 может быть выполнен из одной детали вместе с выходным валом 20.The first part 61 of the transmission element 60 can be made from one piece together with the second part 62 of the transmission element 60. The transmission element 60 can be made from one piece together with the output shaft 20.

Наружная поверхность венцовой шестерни 53 может быть установлена заподлицо с наружной поверхностью кожуха 40, и/или с наружной поверхностью статора 32, и/или с наружной поверхностью первой части 61 передаточного элемента 60. Таким образом, наружная поверхность узла, образованного синхронным двигателем 30, циклоидальным редуктором 50 и кожухом 40, может быть по существу плоской.The outer surface of the ring gear 53 can be mounted flush with the outer surface of the casing 40, and/or with the outer surface of the stator 32, and/or with the outer surface of the first part 61 of the transmission element 60. Thus, the outer surface of the unit formed by the synchronous motor 30, the cycloidal reducer 50 and the casing 40 can be substantially flat.

В первом варианте осуществления, показанном в качестве неограничивающего примера на фиг. 4, 5а и 5b, циклоидальный редуктор 50 имеет одноступенчатую архитектуру, или архитектуру с одной передачей.In a first embodiment, shown as a non-limiting example in Figs. 4, 5a and 5b, the cycloidal gearbox 50 has a single-stage architecture, or a single-gear architecture.

Тогда по меньшей мере один циклоидальный диск 52 содержит по меньшей мере одно продольное отверстие. Первая часть 61 передаточного элемента 60 образует по меньшей мере один продольный палец, выполненный с возможностью прохождения по меньшей мере в одном продольном отверстии по меньшей мере одного циклоидального диска 52 таким образом, чтобы передавать угловое смещение по меньшей мере одного циклоидального диска 52 на первую часть 61 передаточного элемента 60.Then at least one cycloidal disk 52 comprises at least one longitudinal opening. The first part 61 of the transmission element 60 forms at least one longitudinal pin, designed with the possibility of passing in at least one longitudinal opening of at least one cycloidal disk 52 in such a way as to transmit the angular displacement of at least one cycloidal disk 52 to the first part 61 of the transmission element 60.

Преимущество этого первого варианта осуществления состоит в том, что требуется только один профиль циклоидального диска 52 для преобразования эксцентричного перемещения циклоидального диска 52 в круговое перемещение первой части 61 передаточного элемента 60. Таким образом, размер одного циклоидального колеса должен соответствовать размеру циклоидального редуктора 50.The advantage of this first embodiment is that only one profile of the cycloidal disk 52 is required to transform the eccentric movement of the cycloidal disk 52 into the circular movement of the first part 61 of the transmission element 60. Thus, the size of one cycloidal wheel must correspond to the size of the cycloidal gearbox 50.

Продольный палец проходит в продольном направлении, выступая из второй радиальной части 62 передаточного элемента 60. Продольный палец может быть по существу цилиндрическим.The longitudinal pin extends in the longitudinal direction, protruding from the second radial portion 62 of the transmission element 60. The longitudinal pin may be substantially cylindrical.

Продольное отверстие может проходить через циклоидальный диск 52 или, в качестве альтернативы, не проходить, при этом продольное отверстие проходит только в расположенной ниже по потоку части циклоидального диска 52.The longitudinal opening may extend through the cycloidal disk 52 or, alternatively, not extend, wherein the longitudinal opening extends only in the downstream portion of the cycloidal disk 52.

Продольное отверстие может быть по существу цилиндрическим и иметь размеры большие, чем размеры продольного пальца. Таким образом, во время вращения циклоидального диска 52 продольное отверстие циклоидального диска 52 вращается как вокруг продольного пальца, так и вокруг продольной оси L таким образом, чтобы приводить продольный палец во вращение вокруг продольной оси L. Другими словами, размер продольного отверстия по меньшей мере одного циклоидального диска 52 позволяет поглощать радиальную компоненту перемещения циклоидального диска 52, что приводит к эксцентричному вращению циклоидального диска 52, в то же время передавая компоненту вращения вокруг продольной оси L.The longitudinal opening may be substantially cylindrical and have dimensions greater than the dimensions of the longitudinal pin. Thus, during rotation of the cycloidal disk 52, the longitudinal opening of the cycloidal disk 52 rotates both about the longitudinal pin and about the longitudinal axis L in such a way as to cause the longitudinal pin to rotate about the longitudinal axis L. In other words, the size of the longitudinal opening of at least one cycloidal disk 52 allows to absorb the radial component of the movement of the cycloidal disk 52, which leads to an eccentric rotation of the cycloidal disk 52, while transmitting a component of rotation about the longitudinal axis L.

Более конкретно, циклоидальный диск 52 может содержать множество продольных отверстий, распределенных по окружности вокруг продольной оси L, причем первая часть 61 передаточного элемента 60 образует множество продольных пальцев, распределенных по окружности вокруг продольной оси L.More specifically, the cycloidal disk 52 may comprise a plurality of longitudinal holes distributed circumferentially around the longitudinal axis L, wherein the first portion 61 of the transmission element 60 forms a plurality of longitudinal fingers distributed circumferentially around the longitudinal axis L.

Каждый продольный палец выполнен с возможностью прохождения в соответствующее отверстие циклоидального диска 52. Таким образом, повышается механическая стойкость узла, причем циклоидальный редуктор 50 может выдерживать более существенные удары и давления, и передаточное отношение может быть увеличено.Each longitudinal pin is designed with the possibility of passing into the corresponding hole of the cycloidal disk 52. In this way, the mechanical resistance of the unit is increased, and the cycloidal reducer 50 can withstand more significant impacts and pressures, and the gear ratio can be increased.

В первом варианте циклоидальный редуктор 50 может включать в себя один или несколько циклоидальных дисков 52, установленных последовательно вдоль второй части выходного вала 20. Например, как показано на фиг. 4, 5а и 5b, циклоидальный редуктор 50 может включать в себя два по существу идентичных циклоидальных диска 523, 524, установленных последовательно вдоль продольной оси L, в частности, вдоль второй части выходного вала 20.In the first embodiment, the cycloidal reducer 50 may include one or more cycloidal disks 52 mounted in series along the second part of the output shaft 20. For example, as shown in Fig. 4, 5a and 5b, the cycloidal reducer 50 may include two substantially identical cycloidal disks 523, 524 mounted in series along the longitudinal axis L, in particular, along the second part of the output shaft 20.

Два циклоидальных диска 523, 524 расположены с противоположной эксцентричностью в циклоидальном редукторе 50. Другими словами, два циклоидальных диска 523, 524 расположены по существу в угловых положениях в противоположных фазах таким образом, что основание циклоидального зуба первого циклоидального диска 523 смещена относительно основания циклоидального зуба второго циклоидального диска 524, и наоборот. Положение эксцентричности второго циклоидального диска 524 может составлять по существу 180° от положения эксцентричности первого циклоидального диска 523.Two cycloidal disks 523, 524 are arranged with opposite eccentricity in the cycloidal reducer 50. In other words, the two cycloidal disks 523, 524 are arranged substantially in angular positions in opposite phases in such a way that the base of the cycloidal tooth of the first cycloidal disk 523 is offset relative to the base of the cycloidal tooth of the second cycloidal disk 524, and vice versa. The position of the eccentricity of the second cycloidal disk 524 can be substantially 180° from the position of the eccentricity of the first cycloidal disk 523.

Такая конфигурация с двумя циклоидальными дисками 523, 524, расположенными с противоположной эксцентричностью, позволяет за счет вращения двух циклоидальных колес, расположенных противоположно друг другу, уравновесить дисбаланс. Более того, эта конфигурация позволяет распределять контактные давления на различные элементы и ограничивать контактное давление на каждом зубе циклоидальных дисков 523, 524, при этом давление распределяется на количество зубьев, пропорциональное количеству циклоидальных дисков. Более того, благодаря предпочтительному выбору передаточных отношений, в частности, с нечетными передаточными отношениями, два циклоидальных диска 523, 524 являются идентичными. Следовательно, одни и те же детали изготавливаются дважды. Таким образом, можно получить выгоду с точки зрения производственных затрат. Более того, это решение вряд ли ограничено малыми передаточными отношениями, например, ниже 20.This configuration with two cycloidal disks 523, 524 arranged with opposite eccentricity allows the imbalance to be balanced by the rotation of two cycloidal wheels arranged opposite to each other. Moreover, this configuration allows the contact pressures to be distributed to the various elements and the contact pressure on each tooth of the cycloidal disks 523, 524 to be limited, the pressure being distributed over a number of teeth proportional to the number of cycloidal disks. Moreover, due to the preferential selection of the gear ratios, in particular with odd gear ratios, the two cycloidal disks 523, 524 are identical. Consequently, the same parts are manufactured twice. In this way, an advantage can be achieved in terms of production costs. Moreover, this solution is hardly limited to small gear ratios, for example below 20.

С другой стороны, обратимость этой архитектуры ограничена, поскольку возобновление эксцентричного перемещения циклоидальных дисков 523, 524 с противоположной эксцентричностью, чтобы вернуть его к круговому движению, создает трение в пальцах, которые принимают эксцентричное движение за счет прокатки в отверстиях большего диаметра. Следовательно, обратимость в значительной степени зависит от качества контакта этих пальцев.On the other hand, the reversibility of this architecture is limited, since the resumption of the eccentric movement of the cycloidal disks 523, 524 with the opposite eccentricity to return it to the circular motion creates friction in the fingers that take up the eccentric motion by rolling in holes of larger diameter. Consequently, the reversibility depends to a large extent on the quality of the contact of these fingers.

Два циклоидальных диска 523, 524 могут быть идентичными и входить в зацепление с общей венцовой шестерней 53 и/или устанавливаться таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с общим кулачком 51. Когда колеса циклоидальных дисков 523, 524, каждое, имеют по n зубьев, а венцовая шестерня 53 имеет n+1 зубьев, тогда передаточное отношение непосредственно равно количеству зубьев колес циклоидальных дисков 523, 524.Two cycloidal disks 523, 524 may be identical and engage with a common ring gear 53 and/or be installed in such a way that during rotation they are integral with a common cam 51. When the wheels of the cycloidal disks 523, 524 each have n teeth, and the ring gear 53 has n+1 teeth, then the gear ratio is directly equal to the number of teeth of the wheels of the cycloidal disks 523, 524.

В качестве альтернативы, каждый из двух циклоидальных дисков 523, 524 может быть установлен на соответствующей неподвижной венцовой шестерне 53, причем две венцовые шестерни 53 расположены последовательно вдоль продольной оси L. В качестве альтернативы или дополнения, каждый из двух циклоидальных дисков 523, 524 может быть установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с соответствующим кулачком 51, причем два кулачка 51 расположены последовательно вдоль продольной оси L.Alternatively, each of the two cycloidal disks 523, 524 may be mounted on a corresponding fixed ring gear 53, wherein the two ring gears 53 are arranged in series along the longitudinal axis L. Alternatively or additionally, each of the two cycloidal disks 523, 524 may be mounted so as to be integral with a corresponding cam 51 when rotating, wherein the two cams 51 are arranged in series along the longitudinal axis L.

Каждый циклоидальный диск 523, 524 содержит по меньшей мере одно продольное отверстие. Продольные отверстия двух циклоидальных дисков 523, 524 расположены обращенными друг к другу таким образом, чтобы образовывать по меньшей мере одну пару продольных отверстий, когда циклоидальные диски 523, 524 установлены в устройстве для намотки/размотки. По меньшей мере один палец передаточного элемента 60 проходит по меньшей мере в одной паре продольных отверстий двух циклоидальных дисков 523, 524.Each cycloidal disk 523, 524 comprises at least one longitudinal opening. The longitudinal openings of two cycloidal disks 523, 524 are arranged facing each other in such a way as to form at least one pair of longitudinal openings when the cycloidal disks 523, 524 are mounted in the winding/unwinding device. At least one finger of the transmission element 60 passes in at least one pair of longitudinal openings of two cycloidal disks 523, 524.

Если два циклоидальных диска 523, 524 содержат множество продольных отверстий, распределенных по окружности вокруг продольной оси L, продольные отверстия образуют множество пар продольных отверстий, распределенных по окружности вокруг продольной оси L. Каждый палец из множества продольных пальцев первой части 61 передаточного элемента 60 проходит в соответствующей паре продольных отверстий.If two cycloidal disks 523, 524 comprise a plurality of longitudinal openings distributed circumferentially around the longitudinal axis L, the longitudinal openings form a plurality of pairs of longitudinal openings distributed circumferentially around the longitudinal axis L. Each finger of the plurality of longitudinal fingers of the first part 61 of the transmission element 60 passes in a corresponding pair of longitudinal openings.

Два циклоидальных диска 523, 524 являются одним целым, так что они имеют одинаковые скорости вращения вокруг продольной оси L.Two cycloidal disks 523, 524 are one whole, so that they have the same speeds of rotation around the longitudinal axis L.

В первом варианте осуществления циклоидальный редуктор 50 может содержать более двух циклоидальных дисков 52, установленных последовательно вдоль второй части выходного вала 20. Большее количество циклоидальных дисков 52 позволяет ограничить контактное давление на каждом зубе циклоидальных дисков 52, при этом давление распределяется по количеству зубьев, пропорциональному количеству циклоидальных дисков.In the first embodiment, the cycloidal reducer 50 may contain more than two cycloidal disks 52 installed in series along the second part of the output shaft 20. A larger number of cycloidal disks 52 makes it possible to limit the contact pressure on each tooth of the cycloidal disks 52, wherein the pressure is distributed over a number of teeth proportional to the number of cycloidal disks.

Во втором варианте осуществления, показанном в качестве неограничивающего примера на фиг. 1, 2а и 2b, и 3, циклоидальный редуктор 50 содержит двухступенчатую архитектуру, или архитектуру с двумя передачами. Тогда циклоидальный редуктор 50 содержит два циклоидальных диска 521, 522 с различными профилями, установленных последовательно вдоль продольной оси L.In a second embodiment, shown as a non-limiting example in Fig. 1, 2a and 2b, and 3, the cycloidal gearbox 50 comprises a two-stage architecture, or a two-gear architecture. The cycloidal gearbox 50 then comprises two cycloidal disks 521, 522 with different profiles, mounted in series along the longitudinal axis L.

Циклоидальный редуктор 50 содержит первый циклоидальный диск 521 и второй циклоидальный диск 522. Первый циклоидальный диск 521 установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое по меньшей мере с одним кулачком 51. Второй циклоидальный диск 522 установлен таким образом, чтобы при вращении быть за одно целое с первым циклоидальным диском 521.The cycloidal reducer 50 comprises a first cycloidal disk 521 and a second cycloidal disk 522. The first cycloidal disk 521 is installed in such a way that during rotation it is integral with at least one cam 51. The second cycloidal disk 522 is installed in such a way that during rotation it is integral with the first cycloidal disk 521.

Первая часть 61 передаточного элемента 60 может включать в себя внутренний зубчатый венец, расположенный снаружи второго циклоидального диска 522 и выполненный с возможностью взаимодействия с наружным циклоидальным зубчатым венцом второго циклоидального диска 522 таким образом, чтобы эксцентричное вращение второго циклоидального диска 522 приводило к вращению вокруг продольной оси L первой части 61 передаточного элемента 60.The first part 61 of the transmission element 60 may include an internal toothed ring located outside the second cycloidal disk 522 and configured to interact with the external cycloidal toothed ring of the second cycloidal disk 522 in such a way that the eccentric rotation of the second cycloidal disk 522 leads to rotation around the longitudinal axis L of the first part 61 of the transmission element 60.

Первый циклоидальный диск 521 входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом неподвижной венцовой шестерни 53 способом, аналогичным описанному здесь выше в отношении по меньшей мере одного циклоидального диска 52 циклоидального редуктора 50. Если первый циклоидальный диск 521 имеет n зубьев, венцовая шестерня 53 может предпочтительно иметь n+1 зуб.The first cycloidal disk 521 engages with the internal toothed rim of the fixed ring gear 53 in a manner similar to that described above with respect to at least one cycloidal disk 52 of the cycloidal gearbox 50. If the first cycloidal disk 521 has n teeth, the ring gear 53 may preferably have n+1 teeth.

Эксцентричное вращение первого циклоидального диска 521 приводит к соответствующему эксцентричному вращению второго циклоидального диска 522. Второй циклоидальный диск 522 входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом первой части 61 передаточного элемента 60. Внутренний зубчатый венец первой части 61 передаточного элемента 60 взаимодействует с наружным циклоидальным венцом второго циклоидального диска 522 таким образом, чтобы передавать угловое смещение второго циклоидального диска 522 на первую часть 61 передаточного элемента 60. Движение, таким образом, воспринимается первой частью 61 передаточного элемента 60 на наружной стороне второго циклоидального диска 522 для передачи на выходной вал 20 устройства для намотки/размотки. Первая часть 61 передаточного элемента 60 направляется во вращение за счет смещения выходного вала 20 и, таким образом, она ограничена в угловом смещении при вращении вокруг продольной оси L.The eccentric rotation of the first cycloidal disk 521 results in a corresponding eccentric rotation of the second cycloidal disk 522. The second cycloidal disk 522 engages with the inner toothed rim of the first part 61 of the transmission element 60. The inner toothed rim of the first part 61 of the transmission element 60 interacts with the outer cycloidal rim of the second cycloidal disk 522 in such a way as to transmit the angular displacement of the second cycloidal disk 522 to the first part 61 of the transmission element 60. The movement is thus perceived by the first part 61 of the transmission element 60 on the outer side of the second cycloidal disk 522 for transmission to the output shaft 20 of the winding/unwinding device. The first part 61 of the transmission element 60 is directed into rotation due to the displacement of the output shaft 20 and, thus, it is limited in angular displacement during rotation around the longitudinal axis L.

Этот второй вариант осуществления имеет преимущество в том, что не требуется, чтобы пальцы преобразовывали эксцентричное движение циклоиды в круговое движение. Таким образом, улучшается обратимость сборки.This second embodiment has the advantage that it does not require the fingers to transform the eccentric motion of the cycloid into a circular motion. Thus, the reversibility of the assembly is improved.

Первая часть 61 передаточного элемента 60 может представлять собой колесо, которое имеет вращательную симметрию относительно продольной оси L. Первая часть 61 передаточного элемента 60 содержит внутренний зубчатый венец, с которым входит в зацепление наружный циклоидальный зубчатый венец второго циклоидального диска 522. Геометрия первой части 61 передаточного элемента 60 может быть аналогична геометрии венцовой шестерни 53.The first part 61 of the transmission element 60 may be a wheel that has rotational symmetry relative to the longitudinal axis L. The first part 61 of the transmission element 60 contains an internal toothed rim with which the external cycloidal toothed rim of the second cycloidal disk 522 engages. The geometry of the first part 61 of the transmission element 60 may be similar to the geometry of the ring gear 53.

Внутренний зубчатый венец первой части 61 передаточного элемента 60 может включать в себя закругленные зубья, при этом каждый зуб содержит основание, боковую часть и вершину. Основание зуба соответствует самой наружной части зуба, а вершина зуба соответствует самой внутренней части зуба. Боковая часть зуба соединяет основание зуба с вершиной зуба. Зубья первой части 61 передаточного элемента 60 могут быть распределены по окружности вокруг продольной оси L, т.е. они расположены на равном угловом расстоянии друг от друга.The internal toothed crown of the first part 61 of the transmission element 60 may include rounded teeth, wherein each tooth comprises a base, a side portion and a top. The base of the tooth corresponds to the outermost part of the tooth, and the top of the tooth corresponds to the innermost part of the tooth. The side portion of the tooth connects the base of the tooth to the top of the tooth. The teeth of the first part 61 of the transmission element 60 may be distributed along the circumference around the longitudinal axis L, i.e. they are located at an equal angular distance from each other.

Каждый зуб внутреннего зубчатого венца первой части 61 передаточного элемента 60 может иметь по существу цилиндрический профиль. Образующая цилиндра вращения проходит по существу вдоль продольной оси L, при этом цилиндры, образующие зубья по существу распределены радиально вокруг продольной оси L. В качестве альтернативы, каждый зуб внутреннего зубчатого венца первой части 61 передаточного элемента 60 может иметь любую форму, адаптированную для взаимодействия с зубьями циклоидального зубчатого венца второго циклоидального диска 522. Например, зубья первой части 61 передаточного элемента 60 могут иметь по существу тороидальную форму, чтобы улучшить контакт с циклоидальным зубчатым венцом второго циклоидального диска 522. Таким образом, контакт устанавливается в центре зуба и продолжается от центра зуба в течение срока службы редуктора.Each tooth of the internal gear ring of the first part 61 of the transmission element 60 may have a substantially cylindrical profile. The generatrix of the rotation cylinder extends substantially along the longitudinal axis L, wherein the cylinders forming the teeth are substantially distributed radially around the longitudinal axis L. Alternatively, each tooth of the internal gear ring of the first part 61 of the transmission element 60 may have any shape adapted to interact with the teeth of the cycloidal gear ring of the second cycloidal disk 522. For example, the teeth of the first part 61 of the transmission element 60 may have a substantially toroidal shape in order to improve the contact with the cycloidal gear ring of the second cycloidal disk 522. In this way, the contact is established in the center of the tooth and continues from the center of the tooth during the service life of the gearbox.

Первая часть 61 передаточного элемента 60 может иметь количество зубьев, которое соответствует количеству зубьев второго циклоидального диска 522 плюс один зуб. Такое смещение одного углубления обеспечивает большее передаточное отношение. Таким образом, если второй циклоидальный диск 522 имеет N зубьев, то первая часть 61 передаточного элемента 60 имеет N+1 зуб.The first part 61 of the transmission element 60 may have a number of teeth that corresponds to the number of teeth of the second cycloidal disk 522 plus one tooth. Such an offset of one recess provides a greater transmission ratio. Thus, if the second cycloidal disk 522 has N teeth, then the first part 61 of the transmission element 60 has N+1 teeth.

В зоне контакта между вторым циклоидальным диском 522 и первой частью 61 передаточного элемента 60 вершина или боковая часть зуба второго циклоидального диска 522 находится в контакте по меньшей мере с одной боковой частью зуба первой части 61 передаточного элемента 60. Несколько углублений второго циклоидального диска 522 и/ил и первой части 61 передаточного элемента 60 могут находиться в контакте одновременно. Вращение второго циклоидального диска 522 в первой части 61 передаточного элемента 60 толкает в ответ, за счет смещения контакта зуба с зубом, первую часть 61 передаточного элемента 60, заставляя ее, таким образом, вращаться вокруг продольной оси L.In the contact zone between the second cycloidal disk 522 and the first part 61 of the transmission element 60, the top or side part of the tooth of the second cycloidal disk 522 is in contact with at least one side part of the tooth of the first part 61 of the transmission element 60. Several recesses of the second cycloidal disk 522 and/or the first part 61 of the transmission element 60 can be in contact simultaneously. The rotation of the second cycloidal disk 522 in the first part 61 of the transmission element 60 pushes in response, due to the displacement of the tooth-to-tooth contact, the first part 61 of the transmission element 60, thus causing it to rotate around the longitudinal axis L.

В первом варианте осуществления первая часть 61 передаточного элемента 60 содержит жесткую раму и набор валов. Жесткая рама содержит набор отверстий, распределенных по окружности вокруг продольной оси L. Каждый вал набора валов вставлен в соответствующее отверстие набора отверстий рамы первой части 61 передаточного элемента 60 таким образом, чтобы образовать зубчатый венец первой части 61 передаточного элемента 60. Такая конфигурация жесткой рамы и набора независимых валов, жестко смонтированных в раме, позволяет получить высокие передаточные отношения. Каждый вал набора валов может быть по существу цилиндрическим, и каждое отверстие рамы первой части 61 передаточного элемента 60 может быть по существу цилиндрическим, таким образом, чтобы приводить к зубьям по существу цилиндрического профиля, по существу тороидальной или любой формы, адаптированной для обеспечения взаимодействия с зубьями второго циклоидального диска 522.In the first embodiment, the first part 61 of the transmission element 60 comprises a rigid frame and a set of shafts. The rigid frame comprises a set of holes distributed along the circumference around the longitudinal axis L. Each shaft of the set of shafts is inserted into the corresponding hole of the set of holes of the frame of the first part 61 of the transmission element 60 in such a way as to form a toothed rim of the first part 61 of the transmission element 60. Such a configuration of the rigid frame and the set of independent shafts rigidly mounted in the frame allows to obtain high gear ratios. Each shaft of the set of shafts can be substantially cylindrical, and each hole of the frame of the first part 61 of the transmission element 60 can be substantially cylindrical, so as to lead to teeth of a substantially cylindrical profile, substantially toroidal or any shape adapted to ensure interaction with the teeth of the second cycloidal disk 522.

Во втором варианте осуществления первая часть 61 передаточного элемента 60 выполнена из одной детали и содержит выступы, адаптированные для формирования зубьев первой части 61 передаточного элемента 60. Выступы могут иметь по существу цилиндрическую, тороидальную форму или любую другую форму, которая позволяет обеспечить удовлетворительный контакт с циклоидальным зубчатым венцом второго циклоидального диска 522.In the second embodiment, the first part 61 of the transmission element 60 is made of one piece and contains projections adapted to form the teeth of the first part 61 of the transmission element 60. The projections can have a substantially cylindrical, toroidal shape or any other shape that allows for satisfactory contact with the cycloidal toothed crown of the second cycloidal disk 522.

Передаточное отношение двухступенчатого циклоидального редуктора 50, в котором первый циклоидальный диск 521 содержит n зубьев, венцовая шестерня 53 содержит n+1 зубьев, второй циклоидальный диск 522 содержит N зубьев, а первая часть 61 передаточного элемента 60 содержит N+1 зубьев, может быть выражено в форме Например, для N=8 и n=10 передаточное отношение циклоидального редуктора равно R=45.The gear ratio of a two-stage cycloidal gear reducer 50, in which the first cycloidal disk 521 contains n teeth, the ring gear 53 contains n+1 teeth, the second cycloidal disk 522 contains N teeth, and the first part 61 of the transmission element 60 contains N+1 teeth, can be expressed in the form For example, for N=8 and n=10, the gear ratio of the cycloidal gearbox is R=45.

Устройство для намотки/размотки может быть встроено в намоточное устройство соединительной линии. Намоточное устройство соединительной линии содержит катушку, устройство для намотки/размотки, такое как описано выше, поворотный шарнир и устройство управления. Выходной вал 20 выполнен с возможностью прохождения соединительной линии между катушкой и поворотным шарниром, причем выходной вал 20 выполнен с возможностью приведения катушки во вращение вокруг продольной оси L.The winding/unwinding device can be built into the winding device of the connecting line. The winding device of the connecting line comprises a reel, a winding/unwinding device such as described above, a rotary joint and a control device. The output shaft 20 is designed with the possibility of passing the connecting line between the reel and the rotary joint, wherein the output shaft 20 is designed with the possibility of driving the reel into rotation around the longitudinal axis L.

Управляющее устройство выполнено с возможностью регулирования заданного значения и/или управления синхронным двигателем или двигателями 30 таким образом, чтобы управляющее устройство и устройство для намотки/размотки обеспечивали подходящий крутящий момент намотки/размотки.The control device is designed to regulate the set value and/or control the synchronous motor or motors 30 in such a way that the control device and the winding/unwinding device provide a suitable winding/unwinding torque.

Крутящий момент намотки/размотки может изменяться в зависимости от уровня намотки соединительной линии. Действительно, радиус намотки изменяется в зависимости от величины соединительной линии, намотанной на катушку, например, при перемещении двух элементов, между которыми развернута соединительная линия. Следовательно, управляющее устройство и устройство для намотки/размотки могут быть выполнены с возможностью обеспечения крутящего момента намотки/размотки, адаптированного в соответствии с уровнем намотки соединительной линии.The winding/unwinding torque may vary depending on the winding level of the connecting line. Indeed, the winding radius varies depending on the size of the connecting line wound on the reel, for example when moving two elements between which the connecting line is deployed. Therefore, the control device and the winding/unwinding device may be designed to provide a winding/unwinding torque adapted in accordance with the winding level of the connecting line.

Кроме того, крутящий момент намотки/размотки может изменяться в зависимости от фазы работы намоточного устройства. Такая фаза может характеризоваться такими параметрами, как скорость, ускорение, установившаяся скорость и т.д., в первом направлении вращения или во втором направлении вращения. Следовательно, управляющее устройство и устройство для намотки/размотки могут быть выполнены с возможностью обеспечения крутящего момента намотки/размотки, адаптированного в соответствии с фазой работы намоточного устройства.In addition, the winding/unwinding torque may vary depending on the phase of operation of the winding device. Such a phase may be characterized by parameters such as speed, acceleration, steady-state speed, etc., in the first direction of rotation or in the second direction of rotation. Therefore, the control device and the winding/unwinding device may be designed to provide a winding/unwinding torque adapted in accordance with the phase of operation of the winding device.

В качестве альтернативы или дополнения, управляющее устройство и устройство для намотки/размотки могут быть выполнены с возможностью обеспечения заданного значения крутящего момента намотки/размотки.Alternatively or additionally, the control device and the winding/unwinding device may be configured to provide a specified winding/unwinding torque value.

В качестве альтернативы или дополнения, управляющее устройство и устройство для намотки/размотки могут быть выполнены с возможностью обеспечения заданного значения крутящего момента намотки/размотки, регулируемого в соответствии с измерением влияния намотки и/или размотки на соединительную линию. Тогда регулирование крутящего момента обеспечивают и осуществляют в замкнутом контуре.Alternatively or additionally, the control device and the winding/unwinding device can be designed to provide a specified winding/unwinding torque value, which is controlled in accordance with the measurement of the influence of winding and/or unwinding on the connecting line. Then the torque control is provided and carried out in a closed loop.

Claims

1. A device for winding/unwinding a connecting line, comprising:

an input shaft (10) configured to rotate around a longitudinal axis (L),

an output shaft (20) that is substantially coaxial with the input shaft (10), wherein the output shaft (20) is a hollow through shaft configured to allow a connecting line to pass between the coil and the rotary joint, wherein the output shaft (20) is configured to cause the coil to rotate around a longitudinal axis (L),

at least one synchronous motor (30) with permanent magnets, comprising a rotor (31) located around a first part of the output shaft (20), wherein the rotor (31) is integral with the input shaft (10) when rotating,

a cycloidal gearbox (50) located around the second part of the output shaft (20), wherein the cycloidal gearbox (50) comprises at least one internal cam (51), an external ring gear (53) and at least one cycloidal disk (52) located between each cam (51) and the ring gear (53), wherein each cam (51) is mounted so as to be integral with the input shaft (10) during rotation, and said at least one cycloidal disk (52) is mounted so as to be integral with each cam (51) during rotation, and wherein each cam (51) is eccentric so that rotation of each cam (51) around the longitudinal axis (L) causes rotation of said at least one cycloidal disk (52) in an eccentric and cycloidal motion, and

a transmission element (60) suitable for transmitting the angular displacement of at least one cycloidal disk (52) to the output shaft (20) in such a way that the eccentric and cycloidal rotation of at least one cycloidal disk (52) results in rotation around the longitudinal axis (L) of the output shaft (20).

2. A device for winding/unwinding a connecting line according to claim 1, in which the input shaft (10) is located around at least one part of the output shaft (20).

3. A device for winding/unwinding a connecting line according to any one of claims 1 or 2, further comprising a casing (40) in which at least one synchronous motor (30) and a cycloidal reducer (50) are located, wherein the output shaft (20) passes through said casing (40) from one end of the casing (40) to the other.

4. A device for winding/unwinding a connecting line according to any of paragraphs 1-3, comprising from one to four synchronous motors (30) installed in series along the first part of the output shaft (20).

5. A device for winding/unwinding a connecting line according to any one of paragraphs 1-4, in which at least one synchronous motor (30) is a synchronous motor with permanent magnets with axial flux.

6. A device for winding/unwinding a connecting line according to any one of claims 1-5, in which at least one cam (51) and the input shaft (10) are made of one piece, wherein each cam (51) comprises an outer surface having a radial dimension that varies depending on the angular position relative to the longitudinal axis (L) when each cam (51) is installed in the winding/unwinding device.

7. A device for winding/unwinding a connecting line according to any one of claims 1 to 6, wherein the transmission element (60) comprises a first part (61) and a second substantially radial part (62) configured to connect the first part (61) to the output shaft (20), wherein the transmission element (60) is arranged so that the eccentric and cycloidal rotation of at least one cycloidal disk (52) causes the first part (61) of the transmission element (60) to rotate around the longitudinal axis (L).

8. A device for winding/unwinding a connecting line according to claim 7, wherein at least one cycloidal disk (52) comprises at least one longitudinal opening, and the first part (61) of the transmission element (60) forms at least one longitudinal finger, designed with the possibility of passing in at least one longitudinal opening of at least one cycloidal disk (52) in such a way as to transmit the angular displacement of at least one cycloidal disk (52) to the first part (61) of the transmission element (60).

9. The device for winding/unwinding a connecting line according to claim 8, wherein the cycloidal reducer (50) comprises two substantially identical cycloidal disks (523, 524) mounted in series along a longitudinal axis (L), wherein the two cycloidal disks (523, 524) are arranged with opposite eccentricity in the cycloidal reducer (50), wherein each cycloidal disk (523, 524) comprises at least one longitudinal opening, wherein the longitudinal openings of the two cycloidal disks (523, 524) are arranged facing each other so as to form at least one pair of longitudinal openings when the cycloidal disks (523, 524) are mounted in the winding/unwinding device, wherein at least one finger (61) of the transmission element (60) passes in at least one pair of longitudinal openings of the two cycloidal disks (523, 524).

10. The device for winding/unwinding a connecting line according to claim 7, wherein the cycloidal reducer (50) comprises a first cycloidal disk (521) and a second cycloidal disk (522), wherein the first cycloidal disk (521) is mounted so as to be integral with at least one cam (51) during rotation, and the second cycloidal disk (522) is mounted so as to be integral with the first cycloidal disk (521) during rotation, wherein the first part (61) of the transmission element (60) comprises an internal toothed rim located outside the second cycloidal disk (522) and configured to interact with the external cycloidal toothed rim of the second cycloidal disk (522) so that the eccentric rotation of the second cycloidal disk (522) results in rotation around the longitudinal axis (L) of the first part (61) of the transmission element (60).

11. A device for winding/unwinding a connecting line according to claim 10, wherein the first part (61) of the transmission element (60) comprises a rigid frame and a set of substantially cylindrical shafts, wherein the rigid frame comprises a set of substantially cylindrical openings distributed circumferentially around the longitudinal axis (L), wherein each shaft of the set of shafts is inserted into a corresponding opening of the set of openings of the frame of the first part (61) of the transmission element (60) so as to form an internal gear rim of the first part (61) of the transmission element (60).

12. A winding device for a connecting line, comprising a reel, a winding/unwinding device according to any one of claims 1-11, a rotary joint and a control device, wherein the control device is designed with the possibility of controlling the synchronous motor (30) in such a way that the control device and the winding/unwinding device provide a suitable winding/unwinding torque.