FR3156157A1

FR3156157A1 - Actionneur pour trappe motorisée

Info

Publication number: FR3156157A1
Application number: FR2313301A
Authority: FR
Inventors: Samuel EQUOY; Jean-René Pernot
Original assignee: Sonceboz Motion Boncourt SA
Current assignee: Sonceboz Motion Boncourt SA
Priority date: 2023-11-30
Filing date: 2023-11-30
Publication date: 2025-06-06
Also published as: WO2025114469A1

Abstract

La présente invention concerne un motoréducteur présentant une roue dentée de sortie munie d’une couronne dentée, constituant le dernier étage d’engrènement du réducteur de mouvement dudit motoréducteur, associé à une pièce de liaison déformable élastiquement caractérisé en ce que : L’une desdites couronne dentée ou pièce de liaison présente une surface annulaire alternant des segments lisses de rayon s’étendant chacun sur un angle de degrés et des butées de transmission de couple de rayon s’étendant chacune sur un angle de degrés dont les points de rebroussement sont écartés d’un angle valant degrésavec L’autre desdites couronne dentée ou pièce de liaison présentant des excroissances radiales, chacune porté par une zone déformable élastiquement radialement, pouvant se déplacer entre un rayon au repos et un rayon lorsque le couple appliqué entre ladite couronne dentée et ladite pièce de liaison dépasse une valeur de référence Cmax. Figure de l’abrégé : figure 1

Description

Actionneur pour trappe motorisée

Domaine de l’invention

La présente invention concerne le domaine de l’entrainement mécatronique rotatif d’un organe mobile qui peut occasionnellement être soumis à des efforts extérieurs inappropriés.

Il s’agit par exemple de l’entraînement d’une trappe de protection de la prise de recharge électrique d’un véhicule électrique, ou d’une trappe à essence, dont la fermeture et l’ouverture sont assurés par un actionneur, mais que l’utilisateur peut fermer manuellement, en occasionnant alors un couple excessif sur la chaine d’entraînement, ou encore un rétroviseur réglable par un actionneur, mais qu’un obstacle peut forcer dans un déplacement pouvant dégrader la chaine d’entrainement, ou encore un dispositif de nettoyage de capteur de véhicule activité par un actionneur, mais qui peut être entrainé manuellement par un utilisateur, ou encore un siège orientable dont le déplacement peut être soit bloqué soit orienté manuellement de manière trop brutale ou encore une poignée de d’ouverture de porte de voiture, dont le déploiement est assuré par actionneur, et plus généralement de tout organe dont le positionnement est principalement assuré par un système mécatronique, mais qui occasionnellement peut être contraint dans un déplacement occasionnant un couple excessif sur le mécanisme d’entraînement.

Le but de l’invention est de protéger la chaîne mécatronique, notamment les engrenages dont certains sont réalisés en matière plastique moyennement résistante, ainsi que l’électronique de l’actionneur, et optionnellement de protéger l’organe entraîné. Ce but est fondamentalement différent des limiteurs de couple connus pour limiter les efforts de vissage, notamment dans le domaine chirurgical, où il ne s’agit pas de protéger le moyen d’entraînement, mais la vis entraînée et surtout la zone de pose de la vis.

Etat de la technique

On connait de la technique la demande de brevet EP2992234A1 concernant un mécanisme d'accouplement à friction pour machine-outil portative, permettant de désaccoupler un raccordement d'outil d'un moteur d'entraînement en cas de surcharge. Une surface de glissement annulaire présente des cames faisant saillie radialement vers l'intérieur. Le mécanisme d'accouplement à friction possède un jeu de paires constituées respectivement d'un ressort hélicoïdal précontraint et d'une lame. Le ressort hélicoïdal appuie une tête de la lame radialement vers l'extérieur sur la surface de glissement. La lame présente une tôle en ruban dont une section destinée à devenir la tête est pliée de manière à former un prisme creux, fermé annulairement à l'exception d'une fente. Un insert introduit dans la fente remplit ladite fente.

On connait également le brevet EP1135571B1 qui décrit une commande de pièce de fermeture de moto-réducteur pour un véhicule automobile comprenant une roue d'engrenage côté entraînement et un entraîneur côté entraîné, qui, à partir d'une position de fabrication et/ou de montage dans laquelle ils sont espacés l' un de l'autre axialement, sont emboîtables l'un dans l'autre axialement pour la réalisation de leur position de fonctionnement avec liaison d'entraînement rotatif directe mutuelle, la roue d'engrenage ou l'entraîneur étant munis d'éléments ressort élastiques formés d'une seule pièce, contre lesquels des cames correspondantes de l'entraîneur ou de la roue d'engrenage peuvent être pressées afin d'obtenir un amortissement de butée mutuel lors du mouvement relatif de rotation mutuel en raison d'un arrêt de mouvement de l'entraîneur alors que la roue d'engrenage est encore entraînée, caractérisé en ce que la roue d'engrenage et l' entraîneur sont réalisés sous forme de pièces individuelles d'une pièce moulée par injection et les éléments ressort sont disposés comme des barrettes de ressort de la roue d'engrenage ou de l'entraîneur qui s'étendent de façon sensiblement tangentielle et sont munis de biseaux de butée de telle façon qu'ils sont déformables radialement, de façon élastique, par les cames qui butent en glissant contre les biseaux de butée lors d'un mouvement relatif de rotation mutuel.

Enfin, on connait le brevet US11022188B2 portant sur un embrayage de surcharge, comprenant :

un carter d'embrayage cylindrique ayant un corps de carter et un couvercle de carter, et comprenant deux éléments d'embrayage disposés à l'intérieur du carter d'embrayage, par l'intermédiaire desquels un mouvement d'entraînement est transmissible dans un état engagé, dans lequel les éléments d'embrayage, pour transmettre le mouvement d'entraînement dans l'état engagé, sont en prise les unes avec les autres par enclenchement et/ou friction et peuvent être désengagées en cas de surcharge,
dans lequel le corps de boîtier comprend une pluralité d'éléments d'engagement, qui sont agencés sur une circonférence externe du corps de logement et font face radialement vers l'intérieur, et le couvercle de logement comprend une pluralité de structures de retenue correspondant aux éléments d'engagement, qui sont agencés sur une circonférence externe du couvercle du boîtier et tournée radialement vers l'extérieur,
dans lequel les éléments d'engagement peuvent être amenés en engagement avec les structures de retenue en faisant tourner le couvercle de boîtier par rapport au corps de boîtier,
dans lequel les structures de retenue ont chacune un bord de retenue s'étendant dans la direction circonférentielle du couvercle de boîtier, dans lequel, dans un état assemblé, chaque élément d'engagement s'étend derrière l'un respectif des bords de retenue,
dans lequel les structures de retenue ont chacune deux nervures, qui limitent les bords de retenue des deux côtés dans la direction circonférentielle du corps de boîtier, et
dans lequel une première âme de chacune des structures de retenue a une extension axiale plus petite qu'une seconde âme de la structure de retenue respective.

Inconvénients de l’art antérieur

Les solutions de l’art antérieur prévoient souvent un assemblage de pièces multiples, de configurations complexes. Les pièces en interaction impliquent des déformations importantes dans la zone voisine du couple de déclenchement. Ces solutions ne sont également pas compactes et conduisent à un encombrement augmenté du motoréducteur par rapport à une solution fournissant les performances équivalentes en termes de couple et de vitesse de sortie.

De plus, les principes mécaniques mis en œuvre pour la limitation du couple, tels que ceux présentés dans le brevet EP1135571B1, conduisent à une usure rapide des pièces en interaction, et une modification du seuil de déclenchement, voire une perte d’efficacité.

Enfin les solutions connues ne permettent pas de modifications simples pour connaitre en tout instant la position de l’organe entrainé même en cas de casse d’un élément interne au réducteur.

Solution apportée par l’invention

La présente invention concerne selon son acception la plus générale un motoréducteur présentant une roue dentée de sortie munie d’une couronne dentée, constituant le dernier étage d’engrènement du réducteur de mouvement dudit motoréducteur, associé à une pièce de liaison déformable élastiquement caractérisé en ce que :

L’une desdites couronne dentée ou pièce de liaison présente une surface annulaire alternant
- des segments lisses de rayon s’étendant chacun sur un angle de degrés et
- des butées de transmission de couple de rayon s’étendant chacune sur un angle de degrés dont les points de rebroussement sont écartés d’un angle valant degrés
- avec
L’autre desdites couronne dentée ou pièce de liaison présentant des excroissances radiales, chacune porté par une zone déformable élastiquement radialement, pouvant se déplacer entre un rayon au repos et un rayon lorsque le couple appliqué entre ladite couronne dentée et ladite pièce de liaison dépasse une valeur de référence C_max.

Le motoréducteur selon l’invention peut en plus comporter une ou plusieurs caractéristiques compatibles parmi les suivantes :

le nombre butées de transmission de couple de ladite couronne dentée est un multiple entier du nombre d’excroissances radiales de ladite pièce de liaison,
ladite pièce de liaison présente une forme annulaire prolongée radialement par des bras radiaux avec un pas de degrés, deux bras radiaux successifs étant reliés à leur extrémité radiale par lesdites zones déformables élastiquement,
lesdites zones déformables élastiquement sont symétriques par rapport à au moins un plan radial,
ladite couronne dentée présente butées de transmission de couple, avec compris entre 3 et 10, et de préférence égal à 5,
des lames ressort sont disposées tangentiellement, chacune faisant face à une excroissance radiale, lesdites excroissances radiales étant prolongées radialement en direction de la lame ressort lui faisant face, jusqu’à son contact, par une zone d’appui,
ladite pièce de liaison est formée par un manchon d’accouplement tubulaire présentant des bras rigides radiaux, et une couronne extérieure formée par des poutres déformables s’étendant chacune tangentiellement entre les extrémités de deux bras rigides consécutifs,
le rayon est supérieur au rayon et lesdites zones déformables élastiquement sont constituées par des lames ressort s’étendant tangentiellement par rapport à un bras radial, les extrémités desdites lames ressort présentant des excroissances radiales s’étendant sur un arc de degrés, en particulier, l’écart angulaire entre les déformations de deux lames ressort consécutives peut être un multiple de ,
ladite pièce de liaison est solidaire d’un aimant et ledit motoréducteur comporte une sonde magnéto-sensible positionnée dans une partie balayée par ledit aimant lors de la rotation de ladite pièce de liaison,
un moyen de détection des variations de position relative de la roue dentée par rapport à la pièce de liaison, fournies par au moins un capteur, dans ce cas, un microcontrôleur peut exécuter un algorithme de comparaison des variations de position relative de ladite pièce de liaison par rapport à des variations de position relative dudit rotor, pour déterminer une perte de synchronisme entre ladite pièce de liaison et ladite couronne dentée, en outre, ledit microcontrôleur peut retourner à l’ECU du véhicule un message d’erreur lorsque ledit algorithme détermine une perte de synchronisme entre ladite pièce de liaison et ladite couronne dentée ; également ledit microcontrôleur peut posséder une séquence de réengagement consistant à commander un mouvement du rotor engendrant un mouvement de la couronne dentée, lorsque l’organe entrainé est en appui sur une butée, ladite séquence se terminant lorsque les butées de transmission de couple de la couronne dentée s’engagent avec les butées de transmission de couple de ladite pièce de liaison,
dans le cas où une séquence de réengagement est intégrée, la détection de réengagement des butées de transmission de couple de la couronne dentée avec les excroissances radiales de ladite pièce de liaison peut être réalisée par
- une comparaison des variations de position relative de ladite pièce de liaison par rapport à des variations de position relative dudit rotor, et/ou
- par une mesure du courant consommé dudit motoréducteur, et/ou
- par une mesure de l’angle de charge dudit motoréducteur,

en outre, ledit microcontrôleur peut retourner à l’ECU du véhicule un message lorsque ladite séquence de réengagement est terminée et que le système est opérationnel.

Selon une variante, ledit microcontrôleur retourne à l’ECU du véhicule un message lorsque ladite séquence de réengagement est terminée et que le système est opérationnel.

Avantageusement, le moyen de couplage de ladite pièce de liaison intègre une singularité permettant d’indexer angulairement l’axe de l’organe entraîné.

Avantageusement, le ledit microcontrôleur du motoréducteur est muni d’un algorithme générant une séquence de mouvement d’ouverture ou de fermeture, déclenchée par une détection de variation de position de ladite pièce de liaison en réaction à un mouvement de l’organe entraîné généré par une force externe.

Description détaillée d’un exemple non limitatif de réalisation

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où :

FIG. 1laFIG. 1représente une vue schématique d’une trappe de recharge munie d’un motoréducteur selon l’invention,

FIG. 2laFIG. 2représente une vue schématique de dessus d’un motoréducteur selon l’invention,

FIG. 3laFIG. 3représente une vue en perspective d’un motoréducteur selon l’invention démuni de son boîtier,

FIG. 4laFIG. 4représente la roue dentée d’un limiteur de couple selon un premier mode de réalisation,

FIG. 4laFIG. 4représente la pièce de liaison associé à la roue dentée de laFIG. 4pour former le limiteur de couple selon le premier mode de réalisation,

FIG. 5,

FIG. 5les figures 5a et 5b représentent des vues en perspective éclatée, respectivement en incidence de dessus et de dessous selon un premier mode de réalisation,

FIG. 6laFIG. 6représente une vue axiale du limiteur de couple selon le premier mode de réalisation lorsque l’effort parasite est inférieur à la valeur de déclenchement,

FIG. 6laFIG. 6représente une vue axiale du même limiteur de couple lorsque l’effort parasite est supérieur à la valeur de déclenchement

FIG. 7laFIG. 7représente une vue éclatée d’un limiteur de couple selon une deuxième variante de réalisation,

FIG. 7laFIG. 7représente une vue axiale du limiteur de couple selon la deuxième variante de réalisation,

FIG. 8laFIG. 8représente une vue en perspective d’un limiteur de couple selon une troisième variante de réalisation,

FIG. 9laFIG. 9représente une vue en éclatée d’un limiteur de couple selon une quatrième variante de réalisation,

FIG. 10laFIG. 10représente une vue en perspective d’un motoréducteur selon une seconde variante de réalisation,

FIG. 10laFIG. 10représente une vue en couple d’un motoréducteur selon la seconde variante de réalisation,

FIG. 11laFIG. 11représente un logigramme d’une procédure de réengagement du limiteur de couple selon l’invention.

Principe général

L’invention propose de protéger la mécanique et l’électronique de l’actionneur d’un sur-couple en désengageant l’arbre de sortie de l’actionneur par rapport au dernier étage de l’engrenage de celui-ci. Ceci permet de protéger les composants mécaniques, tels que les mobiles du réducteur, ainsi que les composants électroniques de l’actionneur. Ainsi, on apporte une invulnérabilité à l’élément actif vis-à-vis de ces situations anormales. A noter qu’un disfonctionnement pourrait également émaner de l’actionner et l’invention permet de manière similaire de protéger les agrégats y étant accouplés.

LaFIG. 1illustre un exemple de l’intégration d’un motoréducteur (10) selon l’invention et agencé pour mouvoir, entre une position ouverte et une position fermée, la trappe (20) occultant un espace contenant la prise de charge (30) embarquée d’un véhicule électrique. De telles trappes (20) étant en saillie du véhicule, sont à la fois accessibles à l’usager, qui peut les actionner de manière volontaire ou fortuite, mais sont également potentiellement soumises à des contraintes mécaniques environnementales. Il est ainsi primordial de proposer une architecture d’actionnement apte à palier toute dégradation liée à un usage non prévu. Il est ainsi proposé de rendre débrayable le lien mécanique entre le rotor du motoréducteur et la trappe (20).

L’invention se propose d’intégrer cette fonctionnalité supplémentaire au sein du motoréducteur (10) tout en évitant d’en augmenter l’encombrement. On propose ainsi une solution particulièrement intégrée et apte à s’intégrer à des systèmes existants dépourvus de cette fonctionnalité, sans demander de modification de la liaison mécanique entre la sortie du motoréducteur (10) et la trappe (20) du véhicule.

Le but de l’invention est de supporter la fonction additionnelle, à savoir le débrayage, par une pièce compacte, présentant un encombrement voisin de celui d’une roue dentée de sortie habituelle d’un motoréducteur, et permettant de transmettre le couple nominal sans glissement et sans perturbation, mais empêchant la transmission sur la chaine de réduction, et sur l’actionneur, de couples inopportuns exercés sur l’organe entraîné, ici la trappe (20).

Les figures 2 à 5b concernent un premier mode de réalisation selon l’invention, laFIG. 2présentant une vue transversale de dessus du motoréducteur (10) dont le couvercle a été retiré, laFIG. 3présentant une vue en perspective de dessous du motoréducteur dépourvu de son boîtier et permettant de mieux apprécier la chaîne de réduction, les figures 4a et 4b présentant séparément les deux éléments de la roue de sortie (250) du motoréducteur permettant un accouplement débrayable et enfin les figures 5a et 5b présentent des vues éclatées en perspective des deux éléments de la roue de sortie respectivement en orientation de dessus et de dessous.

Comme plus visible enFIG. 2et 3, le motoréducteur (10) se présente sous la forme d’un boîtier (500) intégrant un moteur électrique (100), constitué d’un stator (120) et d’un rotor (110) accouplé à une chaîne de réduction (200) dont la roue de sortie (250), munie de la fonction additionnelle, est plus particulièrement décrite enFIG. 4et 4b. Le boîtier (500) intègre en outre une carte électronique (300) présentant les moyens de pilotage des bobines (121) du stator (120) et reliée à un connecteur (400) pour assurer l’alimentation en puissance électrique de cette carte électronique (300) et proposer un canal de communication avec l’ECU du véhicule, via un protocole LIN par exemple. Dans l’exemple illustré, la chaîne de réduction est un train droit constitué de 4 étages. Ce train droit est muni de trois étages ensembles pignon/roue dentée (210, 220, 230) montés chacun en rotation libre sur un axe (211, 221, 231), eux même montés fixes dans le fond du boîtier (500) pour une extrémité et dans le couvercle (510) pour son autre extrémité. L’intégralité des axes (211, 221, 231) étant distribuée dans le plan transversal du boîtier, tous étant parallèles à l’axe (111) du rotor (110) et à l’arbre (251) de la roue de sortie (250).

Comme présenté plus particulièrement en figures 4a, 4b, 5a et 5b, et afin d’assurer la fonction de débrayage, la roue de sortie (250) comprend une pièce périphérique munie de dentures (268) sous la forme d’une couronne dentée (260), entourant une pièce de liaison (270) déformable élastiquement pour former un limiteur de couple (240). La couronne dentée (260) présente une paroi (261) refermant l’une de ses extrémités axiales, cette paroi (261) étant ajourée par une lumière discale (262) concentrique à la couronne dentée (260), ladite lumière discale étant apte à recevoir une protubérance cylindrique (278) de la pièce de liaison (270) pour en assurer le guidage en rotation. Ladite couronne dentée (260) présente également une surface annulaire (263) alternant :

des segments lisses (264) de rayon s’étendant chacune sur un angle α et
butées de transmission de couple (265), valant 5 dans l’exemple présenté, s’étendant chacune sur un angle β et entre ledit rayon et un rayon , avec .

Les butées de transmission de couple (265) sont toutes identiques et régulièrement distribuées sur le pourtour de la surface annulaire (263) selon un angle , de sorte que . Dans l’exemple présenté, chacune desdites butées de transmission de couple (265) présente un point de rebroussement (266) jouxtant le rayon .

La pièce de liaison (270) présente également une géométrie cylindrique, elle est munie d’une forme annulaire (271) reliée à un moyeu (272) par des bras radiaux (273) rigides. Le moyeu (272) s’étend axialement de part et d’autre de la forme annulaire (271) sous la forme de protubérances cylindriques (278, 279). Ces protubérances cylindriques (278, 279) coopèrent chacune avec un moyen de guidage respectivement situé dans le fond du boîtier (500) et dans son couvercle, pour assurer le guidage en rotation de la roue de sortie (250). Les protubérances cylindriques (278, 279) présentent également un moyen d’accouplement (276) avec l’organe à entraîner LaFIG. 5illustre le moyen d’accouplement sous la forme d’une cavité au motif étoilé, mais cette forme n’est aucunement limitative de l’invention et tout moyen connu de l’homme de métier pour transmettre un couple est envisagé. Par exemple laFIG. 4montre que ce moyen d’accouplement peut présenter une indexation par un méplat pour qu’une seule orientation du moyen d’accouplement par rapport à l’application ne soit possible.

L’assemblage de la roue de sortie se fait donc par insertion axiale de la pièce de liaison (270) dans la couronne dentée (260), la protubérance (278) pénétrant la lumière discale (262) jusqu’à la mise en butée axiale de la forme annulaire (271) de la pièce de liaison (270) contre la paroi (261) de la couronne dentée (260 Une troisième alternative de réalisation du limiteur de couple (240) est présentée enFIG. 9, cette dernière diffère du premier mode de réalisation, présenté par exemple en figure 5, en ce que les éléments déformables sont non pas supportés par la pièce de liaison (270) mais par la couronne dentée (260). Cette couronne dentée (260) présente ainsi des bras radiaux rigides (273) s’épanouissant en direction de la pièce de liaison (270) et sont liés deux à deux par les zones déformables élastiquement (274) pour former la surface annulaire (263). Les excroissance radiales (275) sont situées dans les zones déformables élastiquement (274) et s’épanouissent en direction de la pièce de liaison (270). Les butées de transmission de couple (265), dans lesquelles viennent s’engager dans les excroissance radiales (275), sont directement intégrée dans le moyeu (272) de la pièce de liaison (270).

Dans l’intégralité des exemples illustrés, les excroissances radiales (275) sont partie intégrante des zones déformables élastiquement (274), que ces dernières soient supportées par la couronne dentée (260) ou par la pièce de liaison (270). Néanmoins ceci est à titre d’illustration et l’homme de métier pourrait aisément envisager des configurations où les butées de transmission de couple sont des logements situés dans les zones déformables élastiquement et où les excroissances radiales (275) sont en saillie d’une partie rigide. L’important pour parvenir au débrayage recherché est que la couronne dentée (260) et la pièce de liaison (270) présentent des moyens de couplage conjugués et que les moyens de couplage de l’une au moins des deux pièces puissent se déplacer radialement à partir d’un certain couple pour permettre le mouvement en rotation relatif de la couronnes annulaire (260) par rapport à la pièce de liaison (270).

A noter que les figures présentent systématiquement une pièce de liaison (270) s’insérant à l’intérieur de la couronne dentée (260), ce qui n’est aucunement limitatif de l’invention et l’homme de métier pourrait aisément imaginer que la couronne dentée (260) puisse être intégrée au sein de la pièce de liaison (270), notamment lorsque la réduction de mouvement se fait au moyen d’un réducteur de type épicycloïdal. Également, les différentes figures illustrent un accouplement pour lequel l’élément déformable élastiquement (274) est solidaire de la pièce de liaison (270) et des butées de transmission de couple (265) solidaires de la roue dentée (260), toutefois l’homme de métier pourrait imaginer la situation inverse. Ces deux exemples illustrent également la possibilité, non représentée, que le rayon situant la position radiale des excroissances radiales (275) à l’état déformé permettant un glissement sur la surface annulaire (263) de la couronne dentée (260), soit supérieur au rayon situant la position radiale des excroissances radiales (275) à l’état de repos.

Détection de la position effective de l’organe entraîné

L’invention concerne également la détection de la position effective de l’organe entraîné. Cette position ne peut pas être déduite par la simple lecture des informations fournies par un capteur intégré dans le motoréducteur. En effet, différentes circonstances peuvent introduire des biais tels que :

Le jeu dans les trains d’engrenage qui peut atteindre plusieurs degrés angulaires,
le déclenchement du limiteur de couple,
l’interruption de l’alimentation du motoréducteur,
les glissements dans le limiteur de couple.

Une solution consisterait à prévoir un capteur de position directement lié à l’organe entrainé, ce qui nécessite un composant additionnel (capteur de fin de course, …), un câblage de ce composant, et un positionnement parfois difficile dans le contexte de fonctionnement de l’organe entraîné.

L’invention consiste à intégrer la fonction de détection de la position effective de l’organe entraîné, par un capteur de position absolue disposé en aval du limiteur de couple, dans la chaîne cinématique, ce qui permet d’assurer que la position détectée par ce capteur angulaire est exempte de tous les facteurs d’erreur susvisés.

Les figures 10a et 10b représentent un exemple de réalisation d’un limiteur de couple permettant la mesure de la position absolue. A cet effet, un aimant de codage (280) annulaire est solidarisé à la pièce de liaison (270) de manière à se mouvoir en lien direct avec la sortie de l’actionneur qui est mécaniquement liée à l’organe à entraîner. Le champ magnétique de cet aimant de codage (280) est mesuré à l’aide d’une sonde magnéto-sensible (320) disposée sur une excroissance planaire (310) de la carte électronique (300) et en regard de cet aimant de codage. L’aimant de codage (280) peut par exemple présenter une aimantation tournante, selon les enseignements de la demande de brevet WO2007099238A1, de manière à fournir une position absolue sur un tour.

L’aimant de codage (280) est inséré autour de la forme annulaire (271) du moyeu (272) jusqu’à être mis en butée axiale contre les bras radiaux rigides (273). De multiples ergots (285) s’épanouissant radialement de la forme annulaire (271) au-delà du diamètre intérieur de l’aimant codeur (280), sont déformés élastiquement lors de l’insertion de l’aimant codeur et permettent de retenir axialement ce dernier lorsqu’il atteint sa position axiale finale.

Activation externe du déplacement de l’organe entraîné

Une autre solution proposée par l’invention concerne l’activation du déplacement de l’organe entrainé, par une action manuelle sur ce dernier lorsque le motoréducteur est à l’arrêt. Un mouvement se propage jusqu’à la pièce de liaison (270) solidaire de l’aimant codeur (280). Le mouvement de l’aimant codeur (280) peut être capté par la sonde magnéto-sensible (320) pour produire un signal électrique traité par un circuit de détection.

Il est également imaginable que cette opération se fasse en mode très basse consommation, la sonde magnéto-sensible pouvant présenter un mode très basse consommation et être associé à un microcontrôleur muni d’une fonction de réveil. Ainsi, lors de phases où le véhicule n’est pas en fonctionnement, il est admissible que des fonctions peu consommatrices continuent à être fonctionnelle. La sonde est donc toujours alimentée en consommant quelques microwatts et peut, lors de la détection d’un mouvement, réveiller le microcontrôleur, plus gourmand en énergie, pour déclencher la séquence de déplacement de l’organe entraîné par l’actionneur.

Cette séquence de déplacement peut par exemple être l’ouverture ou la fermeture d’une trappe motorisée lorsque l’utilisateur appuie sur cette trappe.

On fournit ainsi une fonction consommant très peu d’énergie en moyenne, mais qui peut ponctuellement nécessiter une plus grande quantité de ressources.

Détection de déclenchement du limiteur de couple

L‘invention prévoit une procédure de détection de déclenchement du limiteur de couple. Cette procédure est basée sur la mesure des variations de position de la pièce de liaison (270) par rapport à celle de la couronne dentée (260). Si ces deux positions relatives n’évoluent pas de façon synchrone et proportionnelle, alors l’algorithme dédié dans le microcontrôleur peut conclure à une perte de synchronisme entre ces deux éléments, et donc à un déclenchement du limiteur de couple. Les variations de position relative entre la couronne dentée (260) par rapport à la pièce de liaison (270) peuvent s’obtenir à l’aide de l’adjonction d’un second capteur de position absolu sur la roue dentée (260) et par comparaison des signaux fournis par les deux capteurs, mais il est également possible d’obtenir la position de la roue dentée (260) en utilisant l’information de position du rotor (110), obtenue grâce aux sondes de commutation de l’alimentation des phases électriques, et par connaissance rapport de réduction cinématique entre les deux la roue dentée (260) et le rotor (110).

Procédure de réengagement du limiteur de couple

Tel que présenté en figure 10, l’invention prévoit également une procédure de réengagement du limiteur de couple. Cette procédure est basée sur l’information de la position absolue de la pièce de liaison (270), ainsi que d’une mesure directe ou indirecte de la charge mécanique appliquée sur l’actionneur.

La procédure consiste à amener l’organe entrainé dans une butée du système (par exemple, dans la butée de fermeture), de sorte à bloquer sa position, puis de forcer un mouvement au niveau du rotor (110), de sorte à mouvoir en rotation la roue dentée (260) jusqu’à atteindre la position où les butées de transmission de couple (265) de la roue dentée (260) viennent s’engager avec les excroissances radiales (275) de la pièce de liaison (270).

Le logigramme de la figure 10 se décompose de la manière suivante :

Etape 1000 : L’actionneur opère un mouvement de mise en butée sur une des butées du système.
Test 1001 : La mesure de la position absolue de l’organe est-elle celle d’une butée du système ?
- Si non : tant que la durée de l’étape 1000 est inférieure à une durée prédéterminée (de l’ordre de la seconde), on poursuit l’étape 1000, si elle est supérieure à cette durée, alors l’actionneur rejoint l’étape 1010 au cours de laquelle l’actionneur arrête le mouvement de mise en butée et informe l’ECU du véhicule que le système de limitation de couple est en défaut.
- Si oui : le programme rejoint l’étape 1002.
Etape 1002 : L’actionneur opère le même mouvement de mise en butée que celui effectué en étape 1000.
Test 1003 : La mesure de charge correspond-elle ou couple maximum nominal ?
- Si non : tant que la durée de l’étape 1002 est inférieure à une durée prédéterminée (de l’ordre de la seconde), on poursuit l’étape 1002, si elle est supérieure à cette durée, alors l’actionneur rejoint l’étape 1020 au cours de laquelle l’actionneur arrête le mouvement de mise en butée et informe l’ECU du véhicule que le système de limitation de couple est en défaut.
- Si oui : le programme rejoint l’étape 1004.
Etape 1004 : L’actionneur arrête le mouvement de mise en butée et informe l’ECU du véhicule que le système de limitation de couple est réenclenché et que l’organe à entraîner est en position de butée.

Claims

Motoréducteur (10) présentant une roue dentée de sortie (250) munie d’une couronne dentée (260), constituant le dernier étage d’engrènement du réducteur (200) de mouvement dudit motoréducteur, associé à une pièce de liaison (270) déformable élastiquement caractérisé en ce que :
L’une desdites couronne dentée (260) ou pièce de liaison (270) présente une surface annulaire (263) alternant
des segments lisses de rayon s’étendant chacun sur un angle de degrés et

des butées de transmission de couple (265) de rayon s’étendant chacune sur un angle de degrés dont les points de rebroussement (266) sont écartés d’un angle valant degrés

avec
L’autre desdites couronne dentée (260) ou pièce de liaison (270) présentant des excroissances radiales (275), chacune porté par une zone déformable élastiquement (274) radialement, pouvant se déplacer entre un rayon au repos et un rayon lorsque le couple appliqué entre ladite couronne dentée (260) et ladite pièce de liaison (270) dépasse une valeur de référence C_max.
Motoréducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le nombre butées de transmission de couple (265) de ladite couronne dentée (260) est un multiple entier du nombre d’excroissances radiales (275) de ladite pièce de liaison (270).
Motoréducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (270) présente une forme annulaire (271) prolongée radialement par des bras radiaux (273) avec un pas de degrés, deux bras radiaux successifs étant reliés à leur extrémité radiale par lesdites zones déformables élastiquement (274).
Motoréducteur selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que lesdites zones déformables élastiquement (274) sont symétriques par rapport à au moins un plan radial.
Motoréducteur selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que ladite couronne dentée (260) présente butées de transmission de couple (265), avec compris entre 3 et 10, et de préférence égal à 5.
Motoréducteur selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu’il comporte des lames ressort (277) disposées tangentiellement et chacune faisant face à une excroissance radiale (275), lesdites excroissances radiales (275) étant prolongées radialement en direction de la lame ressort (277) lui faisant face, jusqu’à son contact, par une zone d’appui (281).
Motoréducteur selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (270) est formée par un manchon d’accouplement tubulaire présentant des bras rigides radiaux, et une couronne extérieure formée par des poutres déformables s’étendant chacune tangentiellement entre les extrémités de deux bras rigides consécutifs.
Motoréducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rayon est supérieur au rayon et en ce que lesdites zones déformables élastiquement (274) sont constituées par des lames ressort (277) s’étendant tangentiellement par rapport à un bras radial (273), les extrémités desdites lames ressort (277) présentant des excroissances radiales (275) s’étendant sur un arc de degrés.
Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que l’écart angulaire entre les déformations de deux lames ressort (277) consécutives est un multiple de .
Motoréducteur selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (270) est solidaire d’un aimant (280) et en ce que ledit motoréducteur comporte une sonde magnéto-sensible (320) positionnée dans une partie balayée par ledit aimant (280) lors de la rotation de ladite pièce de liaison (270).
Motoréducteur selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte un moyen de détection des variations de position relative de la roue dentée (260) par rapport à la pièce de liaison (270), fournies par au moins un capteur.
Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que le motoréducteur est muni d’un microcontrôleur exécutant un algorithme de comparaison des variations de position relative de ladite pièce de liaison (270) par rapport à des variations de position relative dudit rotor (110), pour déterminer une perte de synchronisme entre ladite pièce de liaison (270) et ladite couronne dentée (260).
Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit microcontrôleur retourne à l’ECU du véhicule un message d’erreur lorsque ledit algorithme détermine une perte de synchronisme entre ladite pièce de liaison (270) et ladite couronne dentée (260).
Motoréducteur selon la revendication 12 caractérisé en ce que ledit microcontrôleur possède une séquence de réengagement consistant à commander un mouvement du rotor (110) engendrant un mouvement de la couronne dentée (260), lorsque l’organe entrainé est en appui sur une butée, ladite séquence se terminant lorsque les butées de transmission de couple (265) de la couronne dentée (260) s’engagent avec les butées de transmission de couple (275) de ladite pièce de liaison (270).
Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que la détection de réengagement des butées de transmission de couple (265) de la couronne dentée (260) avec les excroissances radiales (275) de ladite pièce de liaison (270) est réalisée par
une comparaison des variations de position relative de ladite pièce de liaison (270) par rapport à des variations de position relative dudit rotor (110), et/ou

par une mesure du courant consommé dudit motoréducteur, et/ou

par une mesure de l’angle de charge dudit motoréducteur.
Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit microcontrôleur retourne à l’ECU du véhicule un message lorsque ladite séquence de réengagement est terminée et que le système est opérationnel.
Motoréducteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de couplage (276) de ladite pièce de liaison (270) intègre une singularité permettant d’indexer angulairement l’axe de l’organe entraîné.
Motoréducteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ledit microcontrôleur du motoréducteur est muni d’un algorithme générant une séquence de mouvement d’ouverture ou de fermeture, déclenchée par une détection de variation de position de ladite pièce de liaison (270) en réaction à un mouvement de l’organe entraîné généré par une force externe.