EP4630708A1 - Actionneur électromécanique - Google Patents

Actionneur électromécanique

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EP4630708A1
EP4630708A1 EP23805993.5A EP23805993A EP4630708A1 EP 4630708 A1 EP4630708 A1 EP 4630708A1 EP 23805993 A EP23805993 A EP 23805993A EP 4630708 A1 EP4630708 A1 EP 4630708A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roto
linear mechanism
main shaft
electromechanical actuator
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23805993.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sylvain Gautier
Sachidhanandam Baskaran
Sylvain FAVELIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Electrification SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Electrification SAS filed Critical Valeo Electrification SAS
Publication of EP4630708A1 publication Critical patent/EP4630708A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3458—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire
    • F16H63/3466—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire using electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/20—Detecting rotary movement
    • G01D2205/22—Detecting rotary movement by converting the rotary movement into a linear movement
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical actuator.
  • the invention applies more precisely to the field of actuators for a parking locking system of a vehicle gearbox, in particular a motor vehicle equipped with an automatic gearbox, for example a hybrid vehicle.
  • the invention also applies to a parking locking system for a reduction gear associated with an electric vehicle motor.
  • the gearbox or the reducer will more generally be called transmission box.
  • This locking system is better known by its English term “park-lock” or “parking lock”.
  • Such an actuator allows the transmission box to be blocked in park by means of a lever engaging with teeth on the transmission box.
  • the invention also applies to the field of actuators for a system for connecting/disconnecting elements in the transmission of the aforementioned vehicles.
  • Actuators of this type are known, for example in document ES1217209UA.
  • This type of actuator has the disadvantage of offering a complex mechanism for detecting the position of the main shaft with a wheel and worm screw system.
  • the invention proposes an electromechanical actuator comprising an electric motor housed in a housing, the electric motor acting on a torque output element capable of being coupled with an element of a transmission of a motor vehicle, the torque output element being connected to the electric motor by drive means, the torque output element being a main shaft configured to rotate about its axis of rotation with a first end and a second end.
  • the actuator further comprises an electronic card located in the housing, the electronic card comprises a sensor which faces a magnet mounted on a support coupled to the second end of the main shaft by means of a first roto-linear mechanism.
  • the senor is preferably a Hall effect sensor and the magnet is permanent and polarized.
  • the first roto-linear mechanism is a screw-nut system.
  • the screw part is located on the main shaft, more precisely at its second end.
  • the nut part can be directly the magnet holder or indirectly linked to the magnet holder. Any other type of roto-linear mechanism can be used as a variant, for example a ball screw system.
  • the main shaft is connected to the electric motor by means of a pinion wheel system to rotate the main shaft.
  • the pinion is on the electric motor shaft and the wheel is on the torque output element, i.e. the main shaft.
  • the pinion wheel system is straight toothed.
  • the first roto-linear mechanism is coupled to a surface of the housing to perform an anti-rotation function. More precisely, the nut part of the first roto-linear mechanism is coupled to the surface of the housing.
  • the first roto-linear mechanism is associated with the magnet support by a groove cam system. This makes it possible to transform the linear movement of the first roto-linear mechanism into a rotation of the magnet support.
  • a second roto-linear mechanism is coupled to the first end of the main shaft.
  • the second roto-linear mechanism transforms the rotary movement of the main shaft into linear movement.
  • the second roto-linear mechanism is a screw-nut system, the screw part is located on the main shaft, more precisely at its first end, and the nut part is a thrust member. Any other type of roto-linear mechanism can be used as a variant, for example a ball screw system.
  • the stroke of the first roto-linear mechanism is different from the stroke of the second roto-linear mechanism.
  • the stroke of the first roto-linear mechanism and the stroke of the second roto-linear mechanism have a ratio between 0.1 and 3.
  • the stroke of the first roto-linear mechanism may be smaller than the stroke of the second roto-linear mechanism. This feature makes it possible to reduce the stroke of the first roto-linear mechanism associated with the magnet support and to use a standard sensor.
  • the stroke of the first roto-linear mechanism can be greater than the stroke of the second roto-linear mechanism. This characteristic makes it possible to increase the precision of the measurement.
  • the main shaft is guided in rotation for a bearing, the inner ring of the bearing is in contact with the main shaft and the outer ring of the bearing is in contact with the housing and a flange fixed to the housing.
  • the bearing is preferably a double row of balls because the main shaft is subjected to strong axial forces of the order of 700N.
  • the electric motor comprises a front face facing the drive means and a rear face
  • the housing comprises a removable plug at the rear face of the electric motor.
  • the cap once removed, advantageously allows access to the motor to carry out manual operations of engaging or disengaging the locking system.
  • Figure 1 represents a sectional view of an actuator according to a first embodiment
  • FIG. 3 represents a sectional view of an actuator according to a second embodiment
  • Figure 4 shows a top view of an actuator without the cover according to a third embodiment
  • Figure 5 represents a perspective view and partial section of the actuator in [Figure 4].
  • the electromechanical actuator 1 comprises a direct current electric motor 3 housed inside a housing 2 made, for example, of aluminum or plastic.
  • the electric motor 3 comprises a front face 3a and a rear face 3b.
  • Housing 2 includes a removable plug 30 at the rear face 3b of electric motor 3.
  • Housing 2 can be fixed to the transmission box via fixing eyelets 20.
  • the housing 2 is closed by means of a cover 40, this cover 40 includes a membrane 50 permeable to gases and impermeable to liquids.
  • the cover 40 incorporates an electrical connector in order to supply the actuator 1 with electrical energy.
  • the electric motor 3 acts on a thrust member 18 configured to perform a predetermined linear movement (an extension and retraction movement) to come into contact with an external mechanism (not shown) in the transmission box.
  • the thrust member 18 is connected to the electric motor 3 via a main shaft 7 aligned axially with the thrust member 18.
  • the main shaft 7 is preferably made of metal and is configured to rotate around its axis of rotation roto-linear mechanism 9, so that the thrust member 18 can move in translation and simultaneously in rotation relative to the main shaft 7 when the main shaft 7 is rotating.
  • the roto-linear mechanism 9 is a screw-nut system.
  • the first end 7a of the main shaft 7 has an external threaded section which is coupled to a threaded section present in an internal housing of the thrust member 18.
  • the main shaft 7 is connected to the electric motor 3 by drive means 4, that is to say a pinion-wheel system for rotating the main shaft 7.
  • the toothed wheel 6 of the pinion-wheel system is fixedly coupled to the main shaft 7 which engages with a pinion 5 mounted on a shaft of the electric motor 3.
  • the electric motor 3 is managed by means of an electronic card 13 located in the housing 2.
  • detection means configured to detect the axial position of the thrust member 18, comprising a Hall effect sensor 14 permanently mounted and connected to the card electronic 13 and a permanent magnet 17.
  • This magnet 17 is mounted on a support 16 which is coupled to the main shaft 7 by means of a roto-linear mechanism 15, so that the magnet support can move in translation relative to the main shaft 7 when the main shaft 7 is rotating.
  • the roto-linear mechanism 15 is a screw-nut system.
  • the magnet support 16 comprises a body of plastic material provided with an upper zone receiving the magnet 17 and a lower zone in the form of a threaded nut configured to engage with a threaded section of the second end 7b of the main shaft 7.
  • the magnet holder 16 is preferably snapped onto the threaded nut.
  • the stroke of the two roto-linear mechanisms 9, 15 is different.
  • the stroke of the first roto-linear mechanism 15, that is to say that associated with the sensor 14 and magnet 17 detection system, is smaller than the stroke of the second roto-linear mechanism 9 of the thrust member 18.
  • the stroke of the first roto-linear mechanism 15 is 14mm and the stroke of the second roto-linear mechanism 9 is 22mm.
  • the stroke of the first roto-linear mechanism and the stroke of the second roto-linear mechanism have a ratio of between 0.5 and 0.8.
  • the ratio is 0.7.
  • the main shaft 7 is supported and guided in rotation by a double row ball bearing 11.
  • the inner ring of the bearing 11 is in contact with the main shaft 7 and the outer ring of the bearing 11 is in contact with the housing 2 and a flange 10 attached and fixed to the housing 2.
  • the flange 10 also serves as a guide for the second rotary mechanism -linear 9.
  • a lip seal 12 is housed in the flange 10 and is located axially between the bearing 11 and the thrust member 18 in order to prevent external pollutants from entering the actuator 1.
  • Figure 2 allows a better visualization of the magnet support 16, in particular the upper zone receiving the magnet 17 and the lower zone in the form of a threaded nut configured to engage with a threaded section of the second end 7b of the main shaft 7.
  • the magnet support 16 has substantially a shape in
  • the housing 2 thus comprises two flat surfaces 8 on which the two wings of the magnet support 16 slide.
  • the magnet 17 is located on one of the two wings of the support 16.
  • the second embodiment illustrated in [ Figure 3] does not integrate a second roto-linear mechanism.
  • the first end 7a of the main shaft 7 does not incorporate a thread but only a surface capable of coming into contact with an external mechanism.
  • the other elements referenced in [ Figure 3] being similar to those in [Figure 5] and [ Figure 2], they will not be described here.
  • a third embodiment is illustrated in [Figure 4]. Unlike the first and second embodiments, the third embodiment transforms a linear movement into a rotation.
  • the magnet 17 undergoes a translation and in the third embodiment, the magnet 17 undergoes a rotation.
  • the first roto-linear mechanism 15 and more precisely its threaded nut part which engages with the threaded section of the second end 7b of the shaft main 7 comprises a roller 151 which engages in a groove 162 of the magnet support 161.
  • a groove cam system is thus formed between the first roto-linear mechanism 15 and the magnet support 161.
  • the torque transmission kinematics between the electric motor 3 and the main shaft 7 are similar to the first and second embodiments.
  • Figure 5 allows you to better visualize the groove cam system between the first roto-linear mechanism 15 and the magnet support 161. It is visible that the magnet support 161 is partly housed in a bowl of the housing 2 in order to block the translation of the magnet support 161 and thus force it to pivot along the Z axis.
  • the groove 162 of the magnet support 161 is of oblong shape.
  • the roller 151 comes from the material with the threaded nut part of the first roto-linear mechanism 15. In operation, when the threaded nut part of the first roto-linear mechanism 15 translates the magnet support 161 pivots along the Z axis. It is thus possible to recover the position of the pushing member by detecting the rotation of the magnet 17 associated with a sensor 14 not shown in this figure.

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Abstract

La présente invention concerne un actionneur électromécanique (1, 1') comprenant un moteur électrique (3) logé dans un boîtier (2), le moteur électrique (3) agissant sur un élément de sortie de couple apte à être couplé avec un élément d'une boîte de transmission d'un véhicule automobile, l'élément de sortie de couple étant relié au moteur électrique (3) par des moyens d'entraînement (4), l'élément de sortie de couple étant un arbre principal (7) configuré pour tourner autour de son axe de rotation (X) avec une première extrémité (7a) et une seconde extrémité (7b). L'actionneur (1, 1') comprend en outre une carte électronique (13) située dans le boîtier (2), la carte électronique (13) comprend un capteur (14) qui fait face à un aimant (17) monté sur un support (16) couplé à la seconde extrémité (7b) de l'arbre principal (7) au moyen d'un premier mécanisme roto-linéaire (15).

Description

Description
Titre de l'invention : Actionneur électromécanique
[1] L’invention concerne un actionneur électromécanique.
[2] L’invention s’applique plus précisément au domaine des actionneurs pour un système de verrouillage en stationnement d’une boîte de vitesses de véhicule, notamment un véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses automatique, par exemple un véhicule hybride. L’invention s’applique également à un système de verrouillage en stationnement d’un réducteur associé à un moteur de véhicule électrique. La boîte de vitesses ou le réducteur seront plus généralement appelés boîte de transmission. Ce système de verrouillage est mieux connu par son terme en anglais « park-lock » ou « parking lock ». Un tel actionneur permet le blocage en stationnement de la boîte de transmission au moyen d’un levier venant en prise avec une denture de la boîte de transmission.
[3] L’invention s’applique également au domaine des actionneurs pour un système de connexion/déconnexion d’éléments dans la transmission des véhicules précités.
[4] Des actionneurs de ce type sont connus, par exemple dans le document ES1217209UA. Ce type d’actionneur à l’inconvénient de proposer un mécanisme complexe pour la détection de la position de l’arbre principal avec un système de roue et vis sans fin.
[5] Il est ainsi nécessaire de proposer un système plus simple à mettre en oeuvre et moins onéreux tout en étant efficace.
[6] Ainsi l’invention propose un actionneur électromécanique comprenant un moteur électrique logé dans un boîtier, le moteur électrique agissant sur un élément de sortie de couple apte à être couplé avec un élément d’une transmission d’un véhicule automobile, l’élément de sortie de couple étant relié au moteur électrique par des moyens d'entraînement, l’élément de sortie de couple étant un arbre principal configuré pour tourner autour de son axe de rotation avec une première extrémité et une seconde extrémité. L’actionneur comprend en outre une carte électronique située dans le boîtier, la carte électronique comprend un capteur qui fait face à un aimant monté sur un support couplé à la seconde extrémité de l'arbre principal au moyen d'un premier mécanisme roto-linéaire.
[7] Cette conception permet une mesure fiable de la position de l’arbre principal avec une conception simple et peu onéreuse.
[8] Selon un aspect de l’invention, le capteur est de préférence un capteur à effet Hall et l’aimant est permanent et polarisé.
[9] Avantageusement, le premier mécanisme roto-linéaire est un système vis écrou. La partie vis se trouve sur l’arbre principal, plus précisément à sa seconde extrémité. La partie écrou peut être directement le support d’aimant ou indirectement liée au support d’aimant. Tout autre type de mécanisme roto- linéaire peut être utilisé en variante, par exemple un système vis à billes.
[10] Selon l’invention, l'arbre principal est relié au moteur électrique au moyen d'un système pignon roue pour effectuer la rotation de l'arbre principal. Le pignon se trouve sur l’arbre du moteur électrique et la roue se trouve sur l’élément de sortie de couple, c’est à dire l’arbre principal. De préférence, le système pignon roue est à denture droite.
[11] Selon l’invention, le premier mécanisme roto-linéaire est couplé à une surface du boîtier pour réaliser une fonction d’anti-rotation. Plus précisément, la partie écrou du premier mécanisme roto-linéaire est couplé à la surface du boîtier.
[12] Selon un mode de réalisation alternatif, le premier mécanisme roto-linéaire est associé au support d’aimant par un système de came à rainure. Cela permet de transformer le déplacement linéaire du premier mécanisme roto-linéaire en une rotation du support d’aimant.
[13] Selon une caractéristique additionnelle de l’invention, un second mécanisme roto-linéaire est couplé à la première extrémité de l'arbre principal. Le second mécanisme roto-linéaire permet de transformer le mouvement rotatif de l'arbre principal en mouvement linéaire. Le second mécanisme roto-linéaire est un système vis écrou, la partie vis se trouve sur l’arbre principal, plus précisément à sa première extrémité, et la partie écrou est un organe de poussée. Tout autre type de mécanisme roto-linéaire peut être utilisé en variante, par exemple un système vis à billes. [14] Selon une autre caractéristique de l’invention, la course du premier mécanisme roto-linéaire est différente de la course du second mécanisme roto- linéaire. Par exemple, la course du premier mécanisme roto-linéaire et la course du second mécanisme roto-linéaire ont un ratio compris entre 0,1 et 3.
[15] En particulier, la course du premier mécanisme roto-linéaire peut-être plus petite que la course du second mécanisme roto-linéaire. Cette caractéristique permet de réduire la course du premier mécanisme roto-linéaire associé au support d’aimant et d’utiliser un capteur standard.
[16] De manière alternative, la course du premier mécanisme roto-linéaire peut être plus grande que la course du second mécanisme roto-linéaire. Cette caractéristique permet d’augmenter la précision de la mesure.
[17] De manière avantageuse, l'arbre principal est guidé en rotation pour un roulement, la bague intérieure du roulement est contact avec l'arbre principal et la bague extérieure du roulement est en contact avec le boîtier et une bride fixée au boîtier. Le roulement est de préférence à double rangée de billes car l’arbre principal est soumis à de forts efforts axiaux de l’ordre de 700N.
[18] Selon une particularité de l’invention, le moteur électrique comprend une face avant tournée vers les moyens d'entraînement et une face arrière, le boîtier comprend un bouchon amovible au niveau de la face arrière du moteur électrique. Le bouchon, une fois retiré, permet avantageusement d’accéder au moteur pour effectuer des opérations manuelle d’engagement ou de désengagement du système de verrouillage.
[19] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture qui suit d’exemples de réalisations détaillés, en référence aux figures annexées :
[20] la [Figure 1] représente une vue en coupe d’un actionneur selon un premier mode de réalisation ;
[21] la [Figure 2] représente une vue en perspective et en coupe partielle de l’actionneur de la [Figure 3] ;
[22] la [Figure 3] représente une vue en coupe d’un actionneur selon un deuxième mode de réalisation ; [23] la [Figure 4] représente une vue de dessus d’un actionneur sans le capot selon un troisième mode de réalisation ;
[24] la [Figure 5] représente une vue en perspective et en coupe partielle de l’actionneur de la [Figure 4].
[25] Il est à noter que les figures divulguent l’invention d’une manière suffisamment détaillée pour sa mise en oeuvre, lesdites figures aidant à mieux définir l’invention au besoin. L’invention ne devrait cependant pas être limitée aux modes de réalisations divulgués dans la description.
[26] Dans le premier mode de réalisation illustré à la [Figure 4], l’actionneur électromécanique 1 comprend un moteur électrique à courant continu 3 logé à l'intérieur d'un boîtier 2 fait, par exemple, d'aluminium ou de plastique. Le moteur électrique 3 comprend une face avant 3a et une face arrière 3b. Le boîtier 2 comprend un bouchon amovible 30 au niveau de la face arrière 3b du moteur électrique 3. Le boîtier 2 peut être fixé à la boîte de transmission par l’intermédiaire d’œillets 20 de fixation. En partie supérieure, le boîtier 2 est fermé au moyen d’un capot 40, ce capot 40 comprend une membrane 50 perméable aux gaz et imperméable aux liquides. Le capot 40 intègre un connecteur électrique afin d’alimenter l’actionneur 1 en énergie électrique.
[27] Le moteur électrique 3 agit sur un organe de poussée 18 configuré pour effectuer un déplacement linéaire prédéterminé (un mouvement d'extension et de rétraction) pour entrer en contact avec un mécanisme externe (non représenté) dans la boîte de transmission.
[28] L’organe de poussée 18 est relié au moteur électrique 3 par l’intermédiaire d’un arbre principal 7 aligné axialement avec l’organe de poussée 18. L’arbre principal 7 est de préférence en métal et est configuré pour tourner autour de son axe de rotation X. Un première extrémité 7a de l’arbre principal 7, c’est-à-dire celle faisant face à l’élément de la boîte de transmission, est couplée à l’organe de poussée 18 par un mécanisme roto-linéaire 9, de sorte que l’organe de poussée 18 peut se déplacer en translation et simultanément en rotation par rapport à l'arbre principal 7 lorsque l'arbre principal 7 est en rotation. Le mécanisme roto-linéaire 9 est un système vis écrou. La première extrémité 7a de l’arbre principal 7 présente une section filetée externe qui est couplée à une section filetée présente dans un logement interne de l’organe de poussée 18.
[29] L'arbre principal 7 est relié au moteur électrique 3 par des moyens d'entraînement 4, c’est-à-dire un système pignon-roue pour effectuer la rotation de l'arbre principal 7. La roue dentée 6 du système pignon-roue est couplée de manière fixe à l'arbre principal 7 qui s'engage avec un pignon 5 monté sur un arbre du moteur électrique 3.
[30] Le moteur électrique 3 est géré au moyen d'une carte électronique 13 située dans le boîtier 2.
[31] Pour assurer un fonctionnement de l'actionneur 1 , il est prévu des moyens de détection configurés pour détecter la position axiale de l’organe de poussée 18, comprenant un capteur à effet Hall 14 monté de façon permanente et connecté à la carte électronique 13 et un aimant permanent 17. Cet aimant 17 est monté sur un support 16 qui est couplé à l'arbre principal 7 au moyen d'un mécanisme roto- linéaire 15, de sorte que le support d’aimant peut se déplacer en translation par rapport à l'arbre principal 7 lorsque l'arbre principal 7 est en rotation. Le mécanisme roto-linéaire 15 est un système vis écrou.
[32] En ce qui concerne plus particulièrement le support d’aimant 16, il comprend un corps en matière plastique doté d'une zone supérieure recevant l'aimant 17 et une zone inferieure sous la forme d’un écrou fileté configuré pour s'engager avec une section filetée de la seconde extrémité 7b de l’arbre principal 7. Le support d’aimant 16 est de préférence encliqueté sur l’écrou fileté.
[33] La course des deux mécanismes roto-linéaire 9, 15 est différente. En particulier, la course du premier mécanisme roto-linéaire 15, c’est-à-dire celui associé au système de détection capteur 14 et aimant 17 est plus petite que la course du second mécanisme roto-linéaire 9 de l’organe de poussée 18. Par exemple, la course du premier mécanisme roto-linéaire 15 est de 14mm et la course du second mécanisme roto-linéaire 9 est de 22mm. De cette manière, la course du premier mécanisme roto-linéaire et la course du second mécanisme roto-linéaire ont un ratio compris entre 0,5 et 0,8. De préférence le ratio est de 0,7. [34] Ainsi, en fonction du champ magnétique généré par l'aimant permanent 17 qui est détecté par le capteur 14, le système aura connaissance de la position exacte de l’organe de poussée 18.
[35] L'arbre principal 7 est supporté et guidé en rotation par un roulement à double rangée de billes 11 . La bague intérieure du roulement 11 est contact avec l'arbre principal 7 et la bague extérieure du roulement 11 est en contact avec le boîtier 2 et une bride 10 rapportée et fixée au boîtier 2. La bride 10 sert également de guidage au second mécanisme roto-linéaire 9. Un joint à lèvre 12 est logé dans la bride 10 et se trouve axialement entre le roulement 11 et l’organe de poussée 18 afin d’empêcher que des polluants externes n’entrent dans l’actionneur 1 .
[36] La [Figure 2] permet de mieux visualiser le support d’aimant 16, notamment la zone supérieure recevant l'aimant 17 et la zone inferieure sous la forme d’écrou fileté configuré pour s'engager avec une section filetée de la seconde extrémité 7b de l’arbre principal 7. Le support d’aimant 16 a sensiblement une forme en
« T » et les deux ailes du « T » du support d’aimant 16 sont en contact avec deux surfaces planes 8 du boîtier 2 pour réaliser une fonction d’anti-rotation. Le contact est linéaire avec une protubérance 81 . Le boîtier 2 comprend ainsi deux surfaces planes 8 sur lesquelles viennent glisser les deux ailes du support d’aimant 16. L’aimant 17 se trouve sur l’une des deux ailes du support 16.
[37] A la différence du premier mode de réalisation, le deuxième mode de réalisation illustré à la [Figure 3] n’intègre pas de second mécanisme roto- linéaire. Autrement dit, la première extrémité 7a de l’arbre principal 7 n’intègre pas de filetage mais seulement une surface apte à entrer en contact avec un mécanisme externe. Les autres éléments référencés sur la [Figure 3] étant similaire à ceux de la [Figure 5] et de la [Figure 2], ils ne seront pas décrits ici.
[38] Un troisième mode de réalisation est illustré sur la [Figure 4]. A la différence des premier et deuxième modes de réalisation, le troisième mode de réalisation transforme un déplacement linéaire en une rotation. Autrement dit dans les premier et deuxième modes de réalisation l’aimant 17 subit une translation et dans le troisième mode de réalisation l’aimant 17 subit une rotation. Pour ce faire le premier mécanisme roto-linéaire 15 et plus précisément sa partie écrou fileté qui s'engage avec la section filetée de la seconde extrémité 7b de l’arbre principal 7 comprend un galet 151 qui s’engage dans une rainure 162 du support d’aimant 161. Il est ainsi formé un système de came à rainure entre le premier mécanisme roto-linéaire 15 et le support d’aimant 161 . La cinématique de transmission de couple entre le moteur électrique 3 et l’arbre principal 7 est similaire aux premier et deuxième modes de réalisation.
[39] La [Figure 5] permet de mieux visualiser le système de came à rainure entre le premier mécanisme roto-linéaire 15 et le support d’aimant 161. Il est visible que le support d’aimant 161 est en partie logé dans une cuvette du boitier 2 afin de bloquer la translation du support d’aimant 161 et ainsi le forcer à pivoter selon l’axe Z. La rainure 162 du support d’aimant 161 est de forme oblongue. Le galet 151 est issue de matière avec la partie écrou fileté du premier mécanisme roto- linéaire 15. En fonctionnement, lorsque la partie écrou fileté du premier mécanisme roto-linéaire 15 translate le support d’aimant 161 pivote selon l’axe Z. Il est ainsi possible de récupérer la position de l’organe de pousser en détectant la rotation de l’aimant 17 associé à un capteur 14 non représenté sur cette figure.
[40] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec deux modes de réalisations particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits.
[41] Dans les revendications, les symboles de référence entre parenthèses ne doivent pas être interprétés comme une limitation de la revendication.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Actionneur électromécanique (1 , 1 1 ”) comprenant un moteur électrique (3) logé dans un boîtier (2), le moteur électrique (3) agissant sur un élément de sortie de couple apte à être couplé avec un élément d’une boîte de transmission d’un véhicule automobile, l’élément de sortie de couple étant relié au moteur électrique (3) par des moyens d'entraînement (4), l’élément de sortie de couple étant un arbre principal (7) configuré pour tourner autour de son axe de rotation (X) avec une première extrémité (7a) et une seconde extrémité (7b), l’actionneur (1 , 1 ’) comprend en outre une carte électronique (13) située dans le boîtier (2), la carte électronique (13) comprend un capteur (14) qui fait face à un aimant (17) monté sur un support (16, 161 ) couplé à la seconde extrémité (7b) de l'arbre principal (7) au moyen d'un premier mécanisme roto-linéaire (15).
[Revendication 2] Actionneur électromécanique (1 , 1 ’, 1 ”) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'arbre principal (7) est relié au moteur électrique (1 ) au moyen d'un système pignon (5) roue (6) pour effectuer la rotation de l'arbre principal (7).
[Revendication 3] Actionneur électromécanique (1 , 1 ’, 1 ”) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier mécanisme roto- linéaire (15) est couplé à une surface (8) du boîtier (2) pour réaliser une fonction d’anti-rotation.
[Revendication 4] Actionneur électromécanique (1 ”) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce le premier mécanisme roto- linéaire (15) est associé au support d’aimant (161 ) par un système de came à rainure (151 , 162).
[Revendication 5] Actionneur électromécanique (1 , 1 ’, 1 ”) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un second mécanisme roto- linéaire (9) est couplé à la première extrémité (7a) de l'arbre principal (7).
[Revendication 6] Actionneur électromécanique (1 , 1 ’, 1 ”) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la course du premier mécanisme roto- linéaire (15) est différente de la course du second mécanisme roto-linéaire (9)-
[Revendication 7] Actionneur électromécanique (1 , 1 1 ”) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la course du premier mécanisme roto-linéaire (15) est plus petite que la course du second mécanisme roto- linéaire (9) ou la course du premier mécanisme roto-linéaire (15) est plus grande que la course du second mécanisme roto-linéaire (9).
[Revendication 8] Actionneur électromécanique (1 , 1 1 ”) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre principal (7) est guidé en rotation pour un roulement (11 ), la bague intérieure du roulement (11 ) est contact avec l'arbre principal (7) et la bague extérieure du roulement (11 ) est en contact avec le boîtier (2) et une bride (10) fixée au boîtier (2).
[Revendication 9] Actionneur électromécanique (1 , 1 ’, 1 ”) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le roulement (11 ) est à double rangée de billes.
[Revendication 10] Actionneur électromécanique (1 , 1 ’, 1 ”) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur électrique (3) comprend une face avant (3a) tournée vers les moyens d'entraînement (4) et une face arrière (3b), le boîtier (2) comprend un bouchon amovible (30) au niveau de la face arrière du moteur électrique (3b).
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