FR2500680A1 - Dispositif limiteur de course associe a un moteur electrique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF LIMITEUR DE COURSE ASSOCIE A UN ORGANE ENTRAINE PAR UN MOTEUR ELECTRIQUE 1 A COURANT CONTINU ET A DEUX SENS DE ROTATION. L'ALIMENTATION ELECTRIQUE DU MOTEUR 1 SE FAIT PAR UN INVERSEUR 2 PERMETTANT LE CHOIX DU SENS DE ROTATION; LA COUPURE EN FIN DE COURSE DE LA VOIE QUI EST TRAVERSEE PAR LE COURANT EST REALISEE PAR UN ELEMENT INTERRUPTEUR 7, 8, 9 QUI ETABLIT ALORS UNE VOIE PERMETTANT LE PASSAGE DU COURANT D'ALIMENTATION DU MOTEUR 1 DANS LE SENS INVERSE DE CELUI EXISTANT AVANT LA COUPURE. L'ELEMENT INTERRUPTEUR 7, 8, 9 EST CONSTITUE D'UN MOYEN DE COMMUTATION TOURNANT 7 SUR LEQUEL S'APPUIENT DEUX BALAIS FIXES 8, 9; LE MOYEN DE COMMUTATION COMPORTE UNE PLAGE CENTRALE 11 ET DEUX PLAGES D'EXTREMITE 12 ET 13 RELIEES ENTRE ELLES PAR DES DIODES 14 ET 15.

Description

DISPOSITIF LIMITEUR DE COURSE ASSOCIE A UN MOTEUR ELECTRTLTE
La présente invention a trait à un dispositif limiteur de course associé à un organe entraîné par un moteur électri- que susceptible d'être entratné dans les deux sens de rotation. Un tel dispositif est notamment utilisable pour les moteurs électriques destinés à l'entratnement des organes, qui assurent le positionnement des axes des projecteurs d'Xclaira- ge de véhicules automobiles par rapport au chemin de roulement.

On sait que, lorsque l'on réalise la commande d'un mouvement réversible au moyen d'un moteur électrique, il se pose souvent un problème au moment où l'organe commandé atteint l'extrémité de sa course. En effet, si l'organe commandé vient en appui sur une butée mécanique avant que l'alimentation électrique du moteur d'entratnement ne soit coupée, il faut que le moteur puisse supporter d'être alimenté alors que son rotor est bloqué, ce qui implique un surdimensionnement et l'utilisation d'un moteur de prix de revient relativement élevé.Par ailleurs, lorsqu'il s'agit de la commande du posi tlonnement des projecteurs d'éclairage d'un véhicule automobile, il arrive assez fréquemment que les butées mécaniques ne soient pas réglées avec suffisamment de précision et qu'elles correspondent à un décalage angulaire dans l'orientation de chacun des projecteurs d'éclairage ; il en résulte qu'à partir du moment où les projecteurs sont passés une fois à l'extrémité de leur course, ils se trouvent décalés l'un par rapport à l'autre, sans que l'on puisse rattraper ce décalage, puisque leurs deux moteurs électriques de commande sont alimentés simultanément.

Compte-tenu de l'inconvénient que présente la réalisation de butées mécaniques, on a déjà proposé de limiter la course d'un organe entratné par un moteur électrique au moyen d'un dispositif à interrupteurs dit "butée électrique" Un tel dispositif est généralement constitué d'un circuit comportant au moins une diode et des interrupteurs, circuit dans lequel, au moment où l'on arrive en fin de course, on assure par un organe mécanique l'ouverture d'un interrupteur sur la voie d'alimentation en laissant subsister une voie électrique préexistante, qui permet l'alimentation en sens inverse du moteur.L'alimentation du moteur étant assurée par un inverseur, il suffit de changer la position de l'inverseur pour que l'alimentation du moteur soit rétablie par ladite voie préexistante maintenue, ce qui entrasse la rotation en sens inverse du moteur électrique. Un dispositif de ce genre comportant une diode associée à chacun des interrupteurs a déjà été décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 2 755 423 ; un autre dispositif de ce type comportant une seule diode associée aux deux interrupteurs de fin de course a également été décrit dans le brevet français 2 414 785. Cependant, dans tous les cas, il est nécessaire de mettre en oeuvre deux moyens interrupteurs, qui agissent l'un ou l'autre aux extrémités de la course et qui sont, bien entendu, commandés par des organes mécaniques.

La présente invention a pour but de décrire un dispositif limiteur de course simplifié par rapport à ceux de l'état de la technique. Selon l'invention, on utilise un circuit dans lequel, au moment où l'on ouvre la voie d'alimentation du moteur pour provoquer son arrêt, on crée une autre voie d'alimentation autorisant l'alimentation du moteur par un courant circulant en sens inverse.

L'invention vise également la réalisation économique de l'élément interrupteur susmentionné gracie à un moyen de commutation tournant obtenu à l'aide de pistes conductrices et de balais.

La présente invention a, en conséquence, pour objet le produit industriel nouveau que constitue un dispositif limiteur de course associé à un organe entratné par un moteur électrique à courant continu à deux sens de rotation, l'alimentation électrique du moteur se faisant par un inverseur permettant le choix du sens de rotation, ce dispositif comportant au moins deux voies de passage possibles pour le courant alimentant le moteur, celle des voies qui est traversé par le courant pour un sens de rotation donné étant ouverte à l'extrémité de la course correspondant audit sens de rotation, caractéris par le fait que la coupure en fin de course de la voie traversée par le courant d'alimentation est réalisée par un élément interrupteur, qui établit alors nne voie permettant le passage du courant d'alimentation du moteur dans le sens inverse de celui existant avant la coupure.

Dans un mode préféré de réalisation, l'élément interrupteur est constitué, d'une part, de deux balais fixes reliés l'un à une première borne du moteur et l'autre à une première borne de sortie de l'inverseur, la deuxième borne du moteur étant reliée à la deuxième borne de sortie de l'inverseur, et d'autre part, d'un moyen de commutation tournant coopérant avec lesdits balais entratné par le moteur ; le moyen de commutation tournant comporte, isolées électriquement les unes des autres, une plage conductrice centrale de part et d'autre de laquelle se trouvent deux plages conductrices d'extrémité, l'un des balais fixes pouvant s'appuyer, selon la position du moyen de commutation, sur la plage centrale ou sur l'une des plages d'extrémité alors que l'autre balai peut s'appuyer sur la plage centrale ou sur l'autre des plages d'extrémité, l'un au moins des balais s'appuyant sur la plage centrale ; la largeur des balais est suffisante, pour que chaque balai pui- se faire un pont entre la plage centrale et la plage d'extrb- mité sur laquelle il peut s'appuyer.

Dans une première variante de réalisation, les deux plages d'extrémité sont électriquement isolées l'une de l'au- tre et reliées chacune à la plage centrale par une diode, qui est passante vers la plage d'extrémité à laquelle elle est reliée. Dans une deuxième variante de réalisation, les deux plages d'extrémité sont électriquement reliées, une diode étant disposée entre elles et la plage centrale et étant pastante vers les plages d'extrémité.

Dans le dispositif selon l'invention, l'inverseur associé au moteur est commandé manuellement ou de façon automatique par un circuit électrique ou Flectroniquè.

L'invention a également pour objet l'utilisation d'un dispositif tel que ci-dessus défini pour la limitation de la course d'un moteur électrique commandant le positionnement des axes des projecteurs d'éclairage d'un véhicule automobile par rapport au chemin de roulement. I1 faut cependant préciser que cette utilisation est donnée simplement à titre d'exemple et qu'elle ne saurait titre limitative du champ d'application de l'invention. En particulier, on peut envisager d'utiliser le dispositif selon l'invention pour les moteurs électriques, qui commandent les vérins de fermeture associés aux serrures des portières de véhicules automobiles, pour les commande et condamnation centralisée de ces serrures.

Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire maintenant, à titred'exemple purement illustratif et non limitatif, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé.

Sur ce dessin :
- la figure 1 représente schématiquement une première variante de réalisation du dispositif selon l'invention
- la figure 2 représente schématiquement une deuxième variante de réalisation du dispositif selon l'invention.

En se référant à la figure l,-on voit que l'on a désigné par 1 le moteur électrique, dont il convient de couper l'alimentation afin de limiter convenablement la course de l'organe qu'il entrain ; l'organe entratné par le moteur 1 peut être un projecteur d'éclairage de véhicules automobiles (non représenté), sans que cette indication soit aucunement limitative. Le moteur 1 est un moteur à courant continu, qui peut titre entraîné dans les deux sens et qui est alimenté gr ce à un inverseur désigné par 2 dans son ensemble. L'inverseur 2 comporte deux interrupteurs 2a, 2b reliés ensemble mécaniquement par une liaison représentée par le trait pointillé 2c.Les parties mobiles des interrupteurs 2a, 2b restent constamment parallèles et sont susceptibles d'être déplacées au moyen d'une commande 3, qui a été représentée en pointillé. La commande 3 représentée sur la figure 1 est supposée etre une commande manuelle mais cette commande peut aussi bien être une commande automatique par un circuit électrique ou électronique. Sur la figure 1, les parties mobiles des interrupteurs 2a et 2b ont été représentées dans la position intermédiaire entre les deux positions, que peut prendre le bouton de commande 3 et la tige de liaison 2c.L'inverseur 2 comporte deux sorties 4 et 5 qui sont, suivant la position du bouton de commande, soit alimentées respectivement, positivement et négativement, soit alimentées respectivement, négativement et positivement, à partir des bornes d'entrée reliées à la batterie du véhicule, où est installé le moteur 1.

Le moteur 1 entrain, par une liaison mécanique symbolisée par le trait mixte 6, un organe rotatif dont on doit limiter le débattement angulaire de façon que sa course corresponde à un angleOE . On rend solidaire de la liaison 6 un moyen de commutation tournant désigné par 7 dans son ensemble, ledit moyen étant entraîné par le moteur 1 en même temps que l'organe dont on veut limiter la course et à la même vitesse angu- laire. Le moyen de commutation 7 coopère avec deux balais 8 et 9, qui s'appuient sur le moyen de commutation 7.Le balai 8 est électriquement relié à la première borne la du moteur 1 ; le balai 9 est électriquement relié à la première borne de sortie 4 de l'inverseur 2 ; la deuxième borne lb du moteur 1 est électriquement reliée à la deuxième borne de sortie 5 de l'inverseur 2.

Le moyen de commutation tournant 7 est constitué d'une plaquette isolante 7a sur laquelle on a déposé déposé ------trois secteurs cuivrés d'un même anneau circulaire constituant une plage centrale 11 et deux plages d'extrémité 12 et 13. La plage centrale ll est séparée de chacune des plages d'extrémité 12 et 13 par des zones non conductrices, dont la largeur est légèrement inférieure à la largeur des balais 8 et 9.Les balais 8 et 9 frottent sur les plages conductrices 11, 12 et 13 ; cependant le positionnement du moyen de commutation 7 sur la liaison mécanique 6 est tel que, pour une extrémité de la course de l'organe entratné par le moteur 1, le balai 8 se trouve en appui sur la plage 12, en bordure de l'espace qui sépare celle-ci de la plage 11, alors que pour l'autre extrémité de la course dudit organe, le balai 9 se trouve en appui sur la plage 13, en bordure de l'espace qui sépare celle-ci de la plage 11.

Entre les plages 11 et 12 se trouve une diode 14, qui est passante vers la plage 12 ; entre les plages 11 et 13 se trouve une diode 15, qui est passante vers la plage 13. Lors que la borne 4 de l'inverseur est reliée à l'alimentation positive, l'entranement dt au moteur 1 s'effectue dans le sens de la flèche F1 et lorsqu'elle est reliée à l'alimentation négative, elle s'effectue dans le sens de la flèche F2.

Quand la borne 4 est reliée à l'alimentation positive et que l'on se trouve au milieu de la course autorisée pour l'organe entratné- par le moteur 1, les balais 8 et 9 frottent tous les deux sur la plage centrale 11, de sorte que la plage 11 établit la liaison électrique entre la borne 4 et la borne la ; le moteur 1 tourne et entraîne le moyen de commutation 7 dans le sens de la flèche F2 jusqu'à ce que le balai 9 vienne s'appuyer sur la plage d'extrémité 13. Au passage de la zone isolante qui sépare les plages 11 et 13, le balai 9 forme un pont entre les deux zones, ce qui permet d'éviter que le balai n'accroche le bord de la plage conductrice avec laquelle il arrive en contact.Quand le contact est rompu entre le balai 9 et le secteur 11, la diode 15 s'oppose au passage du courant de la plage 13 à la plage 11 et, par conséquent, l'alimentation du moteur 1 est interrompue. Si maintenant on inverse la position de la commande 3 de l'inverseur 2, la borne 5 est reliée à l'alimentation positive et, dans ce cas, le courant peut passer dans la diode 15, de sorte que le moteur 1 se retrouve alimenté en sens inverse et entrain, dans le sens de la flèche Fl, le moyen de commutation 7 et l'organe, dont on veut limiter la course.Le meme phénomène se produit à l'autre extrémité de la course, lorsqu'à la suite d'une rotation dans le sens de la flèche Fl, le moyen de commutation 7 arrive dans une position telle que le balai 8 vient en appui sur la plage d'extrémité 12 alors que le balai 9 reste sur la plage centrale 11 car, dans ce cas, le courant ne peut pas passer à travers la diode 14, ce qui interrompt l'alimentation du moteur 1.

On voit donc qu'avec un seul élément interrupteur co:s- titubé du moyen de commutation tournant 7 et des deux balais fixes 8 et 9, on a réalisé la limitation de course qui, dans l'état de la technique, nécessitait deux interrupteurs. L'angle cz du débattement angulaire se retrouve entre les positions occupées sur le moyen de commJtation 7 par les balais 8 et 9 au moment des coupures de l'alimentation du moteur 1.

On constate qu'à chaque fois que l'on coupe une voie d'alimentation du moteur 1 en supprimant l'appui de l'un des deux balais 8 et 9 sur la plage centrale 11, on établit une nouvelle voie de passage possible pour le courant d'alimentation du moteur, à condition que ce courant soit en sens inverse du courant précédent, cette voie de passage traversant l'une des deux diodes 14 ou 15.

La figure 2 représente une autre variante de réa lieu tion, dans laquelle au lieu de dex diodes, on utilise une seule diode, ce qui permet de réaliser une économie supplémentaire. Dans cette réalisation, on retrouve tous les éléments, qui, dans la réalisation de la figure 1, ont été désignés par des numéros de référence compris entre 1 et 10 et ces élément ne seront pas décrits à nouveau en détail et seront désignés par des numéros de référence égaux à ceux de la réalisation de le figure 1 augmentés de 100.

La différence dans la réalisation se situe au niveau de la constitution du moyen de commutation 107, qui est consti tué d'une plaquette 7a sur laquelle on a déposé
ledit circuit comportant une plage centrale 111 ayant la forme d'un arc-de-cercle et deux plages d'extré- mité 112 et 113 qui se trouvent dans le prolongement de la plage 111, de part et d'autre de celle-ci, et qui sont reliées entre elles par des tronçons radiaux 112e, 113a respectivement et par un tronçon en src-de-cercle 114. Entre la plage 111 et le tronçon 114 on a mis en place me diode 115, qui est passante de la plage 111 vers le tronçon 114.

Le fonctionnement de cette variante de réalisation est tout à fait analogue à celui qui a été décrit pour la réalisation de la figure 1. Lorsque l'alimentation positive est amenée sur la borne 104 de l'inverseur 102 par une position convenable de la commande 103 et lorsque l'on se trouve dans la zone centrale de la course autorisée, le courant passe du balai 109 au balai 108 par la plage centrale 111 et le moteJr 101 est alimenté ; le moteur 101 entratne le moyen de commutation 107 dans le sens de la flèche F2 jusqu'à ce que le balai 109 quitte la plage 111 pour s'appuyer exclusivement sur le plage 113. A ce moment, l'alimentation électrique est in terrompue mais on a créé simultanément, grâce à la diode 115, une nouvelle voie de passage possible pour le courant, à condition que ce courant soit inversé.Si l'on agit sur la commande 103 pour amener l'alimentation négative sur la borne 104, dans ce cas, l'alimentation du moteur 101 est rétablie et le moteur tourne en sens inverse du sens précédent, c'est & dire dans le sens de la flèche F1. Le meme phénomène se produit, lorsqu'on arrive à l'autre extrémité de fin de course, ctest-à-dire lorsque le balai 108 vient s'appuyer exclusivement sur la plage d'extrémité 112.

L'angle existant entre les axes des tronçons 112a et 113a est égal à 1'angle CZ de la course angulaire autorisée de l'organe entratné par le moteur 101.

Il est bien entendu que les modes de réalisation cidessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications dêsirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif limiteur de course associé à un organe entretné par un moteur électrique à courant continu à deux sens de rotation, l'alimentation électrique du moteur se fa- sant par un inverseur permettant le choix du sens de rotation, ce dispositif comportant au moins deux voies de passage possi- bles pour le courant alimentant le moteur, celle des voies qui est traversée par le courant pour un sens de rotation donné étant ouverte à l'extrémité de la course correspondent audit sens de rotation, caractérisé par le fait que la coupure en fin de course de la voie traversée par le courant est réalisée par un élément interrupteur (7, 8, 9 - 107, 108, 109), qui établit alors une voie permettent le passage du courant d'ait- mentation du moteur (1, 101) dans le sens inverse de celui existant avant la coupure.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément interrupteur (7, 8, 9 - 107, 108, 109) est constitué d'une part, de deux balais fixes (8, 9 108, 109) reliés l'un à une première borne (la, 101a) du moteur (1, 101) et l'autre à une première borne de sortie (4, 104) de l'inverseur (2, 102), la deuxième borne (lb, l01b) du moteur (1, 101) étant reliée à la deuxième borne de sortie (5, 105) de l'inverseur (2, 102) et d'autre part, d'un moyen de commutation tournent (7, 1Q7) coopérant avec lesdits balais et entraîné par le moteur (1, 101).

3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le moyen de commutation tournant (7, 107) comporte, isolées électriquement les unes des autres, une plage conductrice centrale (11, 111), de part et d'autre de laquelle se trouvent deux plages conductrices d'extrémité (12, 13 - 112, 113), l'un des balais fixes (8, 108) pouvant s'appuyer selon la position du moyen de commutation sur la plage centrale (11, 111) ou sur l'une des plages d'extrémité (12, 112) alors que l'autre balai (9, 109) peut s'appuyer sur la plage centrale (11, 111) ou sur l'autre des plages d'extrémité (13, 113), l'un au moins des balais s'appuyant sur le plage centrale.

4 - Dispositif selon le revendication 3, caractérisé par le fait que la largeur des balais (8, 9 - 108, 109) est suffisante pour que chaque balai puisse faire un pont entre la plage centrale (11, 111) et la plage d'extrémité (12, 13 112, 113), sur laquelle il peut s'appuyer.

5 - Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que les deux plages d'extrémité (12, 13) sont électriquement isolées l'une de l'autre et reliées chacune à la plage centrale par une diode (14, 15) qui est passante vers la plage d'extrémité (12, 13) à laquelle elle est reliée.

6 - Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérise par le fait que les deux plages d'extrémité (112, 113) sont électriquement reliées, une diode (115) étant dis- posée entre elles et la plage centrale (111) et étant passante vers les plages d'extrémité.

7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'inverseur (2, 102) associé au moteur (1, 101) est commandé manuellement ou de façon automatique par un circuit électrique ou électronique.

8 - Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 pour un moteur commandant le positionnement des axes des projecteurs d'éclairage d'un véhicule automobile par rapport au chemin de roulement.