FR3083191A1 - Moto-reducteur, systeme d'essuyage et procede de commande associes - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un moto-réducteur (101), notamment pour un système d'essuyage d'un véhicule automobile, comprenant : - un moteur électrique (103) comprenant un rotor (103a) et un stator (103b), - un dispositif (105) de détermination de la position angulaire du rotor (103a) par rapport au stator (103b) comprenant un capteur (105b) associé au stator (103b) et un aimant de commande (105a) couplé en rotation au rotor (103a), - un mécanisme réducteur (107) comprenant un premier élément d'engrenage (107a) couplé en rotation au rotor (103a), ledit premier élément d'engrenage (107a) comprenant un premier palier (109) et un deuxième palier (111), - un carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107) comprenant un premier logement (113) et un deuxième logement (115) configurés pour recevoir respectivement le premier palier (109) et le deuxième palier (111), caractérisé en ce que le motoréducteur (101) comprend également un élément amovible de maintien axial (117) associé au premier palier (109) et venant contre le carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107) et en ce que l'aimant de commande (105a) est disposé à côté du deuxième palier (111), du côté opposé au premier palier (109), le diamètre de l'aimant de commande (105a) étant supérieur au diamètre du deuxième palier (111) et coiffant ce dernier au moins partiellement.
Description
MOTO-REDUCTEUR, SYSTEME D'ESSUYAGE ET PROCEDE DE COMMANDE ASSOCIES
La présente invention concerne un moto-réducteur et notamment un motoréducteur pour systèmes d'essuyage de véhicule automobile.
Les moto-réducteurs sont essentiellement composés d'un moteur électrique couplé à un mécanisme réducteur chargé d'en démultiplier la vitesse pour obtenir un couple de transmission en rotation important.
La liaison entre le moteur électrique et le mécanisme réducteur est généralement réalisé par un premier élément d'engrenage, par exemple une vis sans fin, fixé sur l'arbre du moteur électrique et configuré pour venir coopérer avec un deuxième élément d'engrenage, par exemple une roue dentée. Les diamètres respectifs de la vis sans fin et de la roue dentée permettent d'obtenir le rapport de réduction désiré.
Cependant, un tel mécanisme réducteur nécessite le maintien en position de la vis sans fin par rapport à la roue dentée pour assurer le bon fonctionnement du mécanisme réducteur.
La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un moto-réducteur 1 de l'état de la technique. La roue dentée 3 est disposée dans un carter de protection 5 du mécanisme réducteur tandis que le moteur électrique 7 est fixé sur le carter de protection 5 via un élément de fixation 9, l'élément de fixation 9 étant fixé rigidement sur le carter de protection 5, par exemple par des vis de fixation. La vis sans fin 11 s'étend entre un premier palier 13 maintenu en position dans un logement 15 du premier carter 5 et un deuxième palier 17 maintenu en position dans un logement 19 de l'élément de fixation 9.
Un tel mode de réalisation nécessite un bon alignement des éléments supportant les paliers, c'est-à-dire du carter 5 et de l'élément de fixation 9 ce qui implique une faible tolérance des cotes de fabrication du carter 5 et de l'élément de fixation 9 ainsi qu'un montage soigné de l'ensemble ce qui implique un coût de fabrication élevé.
Afin de résoudre au moins partiellement ces inconvénients de l'état de la technique, la présente invention vise à fournir un moto-réducteur ayant un coût de production réduit et un montage simplifié tout en étant compact de manière à limiter l'encombrement du moto-réducteur qui est une contrainte supplémentaire du domaine automobile.
A cet effet, la présente invention concerne un moto-réducteur, notamment pour un système d'essuyage d'un véhicule automobile, comprenant :
- un moteur électrique comprenant un rotor et un stator,
- un dispositif de détermination de la position angulaire du rotor par rapport au stator comprenant un capteur associé au stator et un aimant de commande couplé en rotation au rotor,
- un mécanisme réducteur comprenant un premier élément d'engrenage couplé en rotation au rotor, ledit premier élément d'engrenage comprenant un premier palier et un deuxième palier,
- un carter de protection du mécanisme réducteur comprenant un premier logement et un deuxième logement configurés pour recevoir respectivement le premier palier et le deuxième palier, caractérisé en ce que le motoréducteur comprend également un élément amovible de maintien axial associé au premier palier et venant contre le carter de protection du mécanisme réducteur et en ce que l’aimant de commande est disposé à côté du deuxième palier, du côté opposé au premier palier, le diamètre de l’aimant de commande étant supérieur au diamètre du deuxième palier et coiffant ce dernier au moins partiellement.
Selon un autre aspect de la présente invention, l'élément amovible de maintien axial est configuré pour être disposé dans le carter de protection du mécanisme réducteur.
Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le moto-réducteur comprenant également un support de forme générale cylindrique creuse avec un fond circulaire, ledit fond circulaire comprenant une ouverture centrale venant se positionner autour du rotor à l'extérieur du carter de protection, ledit support portant l'aimant de commande de manière à venir positionner cet aimant de commande au moins partiellement autour du deuxième logement.
Selon un autre aspect de la présente invention, l'aimant de commande est disposé à une première distance de l'axe de rotation du rotor et le capteur du dispositif de détermination de la position angulaire est disposé à une deuxième distance de l'axe de rotation du rotor inférieure à la première distance.
Selon un autre aspect de la présente invention, l'aimant de commande est disposé à une première distance de l'axe de rotation du rotor et le capteur du dispositif de détermination de la position angulaire est disposé à une deuxième distance de l'axe de rotation du rotor supérieure à la première distance.
Selon un autre aspect de la présente invention, le capteur du dispositif de détermination de la position angulaire est un capteur à effet Hall.
Selon un autre aspect de la présente invention, le capteur du dispositif de détermination de la position angulaire est disposé sur circuit électronique du motoréducteur.
Selon un autre aspect de la présente invention, le moto-réducteur comprend également un élément élastique disposé entre le deuxième palier et le support et configuré pour servir d'entretoise entre le support et le deuxième palier.
Selon un autre aspect de la présente invention, le premier et le deuxième paliers sont sensiblement identiques.
La présente invention concerne également un système d'essuyage, notamment pour véhicule automobile comprenant un moto-réducteur tel que décrit précédemment.
La présente invention concerne également un procédé de montage d'un motoréducteur pour systèmes d'essuyage, le moto-réducteur comprenant :
- un moteur électrique comprenant un rotor et un stator,
- un dispositif de détermination de la position angulaire du rotor par rapport au stator comprenant un capteur associé au stator et un aimant de commande couplé en rotation au rotor,
- un mécanisme réducteur comprenant un premier élément d'engrenage couplé en rotation au rotor, ledit premier élément d'engrenage comprenant un premier palier et un deuxième palier, et un deuxième élément d'engrenage destiné à coopérer avec le premier élément d'engrenage,
- un carter de protection du mécanisme réducteur comprenant un premier et un deuxième logements configurés pour recevoir respectivement le premier et le deuxième paliers,
- un élément amovible de maintien axial associé au premier palier,
- un support configuré pour venir se positionner autour du rotor à l'extérieur du carter de protection, ledit support portant l'aimant de commande, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- on monte le premier élément d'engrenage dans le carter de protection du mécanisme réducteur par translation de sorte que le premier palier soit dans le premier logement du carter de protection du mécanisme réducteur et que le deuxième palier soit dans le deuxième logement du carter de protection du mécanisme réducteur,
- on monte le deuxième élément d'engrenage dans le carter de protection du mécanisme réducteur,
- on monte l'élément amovible de maintien axial au niveau du premier logement en appui contre le carter de protection du mécanisme réducteur,
- on monte le support avec l’aimant de commande sur le rotor de sorte que l'aimant de commande soit positionné au moins partiellement autour du deuxième logement (115).
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple et sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 représente un schéma d'un moto-réducteur selon l'état de la technique, la figure 2 représente un schéma d'un moto-réducteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention la figure 3 représente un schéma d'un moto-réducteur selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, la figure 4 représente un organigramme des étapes du procédé de montage du moto-réducteur.
Sur toutes les figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
La figure 2 représente un exemple d'un moto-réducteur 101 destiné à équiper un système d'essuyage de véhicule automobile.
Le moto-réducteur 101 comprend un moteur électrique 103 comprenant un rotor 103a et un stator 103b ainsi qu'un dispositif 105 de détermination de la position angulaire du rotor 103a par rapport au stator 103b comprenant un capteur 105b associé au stator 103b et un aimant de commande 105a (par exemple un anneau de pôles nord et sud en alternance) couplé en rotation au rotor 103a. Le capteur 105b est par exemple un capteur à effet Hall disposé sur un circuit électronique du motoréducteur 101, notamment un circuit imprimé.
Comme cela sera décrit plus en détail plus loin, l’aimant de commande 105a est disposé à côté du deuxième palier 111, du côté opposé au premier palier 109, le diamètre de l’aimant de commande 105a étant supérieur au diamètre du deuxième palier 111 et coiffant ce dernier au moins partiellement pour permettre de réduire l’encombrement du moto-réducteur 101, en particulier dans le sens axial du rotor 103a.
Le moto-réducteur 101 comprend également un mécanisme réducteur 107 comprenant un premier élément d'engrenage 107a couplé en rotation au rotor 103a du moteur électrique 103, par exemple une vis sans fin, et un deuxième élément d'engrenage 107b, par exemple une roue dentée, destiné à coopérer avec le premier élément d'engrenage 107a pour fournir un rapport de réducteur à la sortie du mécanisme réducteur 107. La sortie du mécanisme réducteur 107 correspond par exemple à un arbre de sortie fixé sur l'axe de rotation de la roue dentée 107b. Le moto-réducteur 101 comprend également un carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107 dans lequel vient se positionner ledit mécanisme réducteur 107. Le carter de protection 108 est par exemple formé d'une coque et d'un couvercle fixés l'un à l'autre, par exemple par des vis de fixation.
De manière à assurer un bon positionnement de la vis sans fin 107a et donc un bon fonctionnement du mécanisme réducteur 107, la vis sans fin 107a comprend un premier palier de guidage 109 et un deuxième palier de guidage 111 pour permettre son pivotement selon l'axe du rotor 103a tout en assurant son maintien dans les directions radiales. Le premier palier 109 est configuré pour venir se placer dans un premier logement 113 du carter de protection 108. Le premier logement 113 est par exemple un logement borgne de forme cylindrique. Le deuxième palier de guidage 111 est configuré pour venir se placer dans un deuxième logement 115 du carter de protection 108. Le deuxième logement 115 est par exemple un logement traversant de forme cylindrique permettant le passage de la vis sans fin 107a dans le carter de protection 108. Le premier palier de guidage 109 et le deuxième palier de guidage 111 peuvent être identiques de manière à réduire le nombre de référence et ainsi faciliter la fabrication et réduire les coûts associés.
Le moto-réducteur 101 comprend également un élément amovible de maintien axial 117 configuré pour venir se positionner contre le carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107 au niveau du premier logement 113 par exemple dans une fente s'étendant perpendiculairement à l'axe du cylindre du premier logement 113. Ainsi, l'élément amovible de maintien axial 117 est configuré pour assurer le maintien axial du premier palier de guidage 109.
Le moto-réducteur 101 comprend également un support 119 couplé en rotation au rotor 103a et portant l’aimant de commande 105a. Le support 119 présente dans le présent exemple de réalisation selon une forme générale cylindrique creuse avec un fond de forme circulaire présentant une ouverture centrale traversée par et positionné autour du rotor 103a. Le support 119 peut être bloqué en translation par rapport au rotor 103a selon la direction axiale, par exemple par un montage en force ou un montage dans une gorge ou à l'aide de bague ou de goupille de retenue ou tout autre moyen connu de l'homme du métier. Le support 119 est disposé à l'extérieur du carter de protection 108 et se positionne à proximité du carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107 autour du deuxième logement 115. Un élément élastique 121, tel qu'une bague élastique ou un ressort, peut être disposé entre le support 119 et le deuxième palier de guidage 111. L'élément élastique 121 est alors configuré pour former une entretoise entre le support 119 et le deuxième logement 115.
De plus, le support 119 porte l'aimant de commande 105a du dispositif 105. Le support 119 comprend donc une partie centrale en forme de disque configurée pour s'étendre radialement autour de l'axe du rotor 103a et une partie périphérique cylindrique qui s'étend axialement depuis la partie centrale. L'aimant de commande 105a est par exemple disposé au niveau de la partie périphérique et vient entourer au moins partiellement le deuxième logement 115 ce qui permet de réduire l'encombrement global du moto-réducteur 101.
Selon un premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, la partie périphérique du support 119 est configurée pour être située à une première distance de l'axe du rotor 103a et l'aimant de commande 105a est disposé sur le côté externe de ladite partie périphérique. Le capteur 105b du dispositif 105 est alors configuré pour être disposé à une deuxième distance de l'axe du rotor 103a, supérieure à la première distance et en regard de l'aimant de commande 105a.
Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 3, la partie périphérique du support 119 est configurée pour être située à une troisième distance de l'axe du rotor 103a et l'aimant de commande 105a est disposé sur le côté interne de ladite partie périphérique. Le capteur 105b du dispositif 105 est alors configuré pour être disposé à une quatrième distance de l'axe du rotor 103a, inférieure à la troisième distance et en regard de l'aimant de commande 105a.
Dans les deux modes de réalisation, le capteur 105b peut être disposé sur un circuit imprimé fixé au carter de protection 108.
Le moteur électrique 103 peut être fixé au carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107 par une pièce de liaison 123 destinée à être fixée sur le carter de protection 108, par exemple par des vis de fixation et à recevoir le moteur électrique 103. Le moteur électrique 103 est par exemple monté en force dans un logement de la pièce de fixation 123 ou est fixé par des vis de fixation à la dite pièce de fixation. D'autres moyens de fixation connus de l'homme du métier peuvent être utilisés pour la fixation du moteur électrique 103 sur la pièce de fixation 123 ou pour la fixation de la pièce de fixation 123 sur le carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107.
Ainsi, l'utilisation d'un élément amovible de maintien axial 117 configuré pour venir se fixer sur le carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107 permet un montage facile du moto-réducteur 101 et permet d'utiliser deux paliers 109, 111 identiques ce qui permet de réduire les coûts. Par ailleurs, l'utilisation d'un support 119 de forme générale cylindrique creuse couplé en rotation au rotor 103a et comprenant l'aimant de commande 105a du dispositif 105 de détermination de la position angulaire du rotor 103a permet de réduire l'encombrement du motoréducteur 101.
La présente invention concerne également un système d'essuyage, notamment pour véhicule automobile, comprenant un moto-réducteur 101 tel que décrit précédemment.
Les différentes étapes du procédé de montage vont maintenant être décrites à partir de l'organigramme de la figure 4.
La première étape 201 concerne le montage du premier élément d'engrenage 107a du mécanisme réducteur 107 dans le carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107. Ce montage est par exemple réalisé par une translation suivant l'axe du rotor 103a afin de passer à travers l'ouverture située au niveau du deuxième logement 115. Ainsi, le premier élément engrenage 107a est enfilé par son premier palier 109 à travers cette ouverture. La translation est effectuée jusqu'à ce que le premier palier 109 soit dans le premier logement 113 du carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107 et que le deuxième palier 111 soit dans le deuxième logement 115 du carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107.
La deuxième étape 202 concerne le montage du deuxième élément d'engrenage 107b dans le carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107. Le deuxième élément d'engrenage est disposé de manière à venir engrener sur le premier élément d'engrenage 107a. Le deuxième élément d'engrenage 107b est par exemple monté sur le carter de protection 108 via un roulement.
La troisième étape 203 concerne le montage de l'élément amovible de maintien axial 117 au niveau du premier logement 113. L'élément amovible de maintien axial 117 est par exemple configuré pour venir se positionner dans une fente ménagée dans le carter de protection 108 et orientée au moins partiellement de manière perpendiculaire à l'axe du premier élément d'engrenage 107a. Ainsi, l'élément amovible de maintien axial 117 vient en appui contre le carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107.
La quatrième étape 204 concerne le montage du support 119 sur le rotor 103a à l'extérieur du carter de protection 108 et au niveau du deuxième logement 115. Le support 119 est par exemple monté en force autour du rotor 103a puis glisser pour venir à proximité du carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107 du côté du deuxième palier 111 qui est opposé au premier palier 109, et entourer au moins partiellement le deuxième logement 115. Alternativement, le support 119 peut être retenu axialement sur le rotor 103a par une goupille ou une vis de retenue.
La cinquième étape 205 concerne la fermeture du capot de protection 108. Un couvercle du carter de protection 108 vient par exemple se fixer sur la coque dans laquelle sont ménagés les premier et deuxième logements 113, 115.
La sixième étape 206 concerne la fixation du moteur électrique 103 au carter de protection 108 du mécanisme réducteur 107, par exemple via une pièce de fixation 123 et des vis de fixation ou tout autre moyen de fixation.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Moto-réducteur (101), notamment pour un système d'essuyage d'un véhicule automobile, comprenant :- un moteur électrique (103) comprenant un rotor (103a) et un stator (103b),- un dispositif (105) de détermination de la position angulaire du rotor (103a) par rapport au stator (103b) comprenant un capteur (105b) associé au stator (103b) et un aimant de commande (105a) couplé en rotation au rotor (103a),- un mécanisme réducteur (107) comprenant un premier élément d'engrenage (107a) couplé en rotation au rotor (103a), ledit premier élément d'engrenage (107a) comprenant un premier palier (109) et un deuxième palier (111),- un carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107) comprenant un premier logement (113) et un deuxième logement (115) configurés pour recevoir respectivement le premier palier (109) et le deuxième palier (111), caractérisé en ce que le motoréducteur (101) comprend également un élément amovible de maintien axial (117) associé au premier palier (109) et venant contre le carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107) et en ce que l’aimant de commande (105a) est disposé à côté du deuxième palier (111), du côté opposé au premier palier (109), le diamètre de l’aimant de commande (105a) étant supérieur au diamètre du deuxième palier (111) et coiffant ce dernier au moins partiellement..
- 2. Moto-réducteur (101) selon la revendication 1 dans lequel l'élément amovible de maintien axial (117) est configuré pour être disposé dans le carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107).
- 3. Moto-réducteur (101) selon la revendication 1 ou 2 comprenant également un support (119) de forme générale cylindrique creuse avec un fond circulaire, ledit fond circulaire comprenant une ouverture centrale venant se positionner autour du rotor (103a) à l'extérieur du carter de protection (108), ledit support (119) portant l'aimant de commande (105a) de manière à venir positionner cet aimant de commande (105a) au moins partiellement autour du deuxième logement (115).
- 4. Moto-réducteur (101) selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'aimant de commande (105a) est disposé à une première distance de l'axe de rotation du rotor (103a) et le capteur (105b) du dispositif (105) de détermination de la position angulaire est disposé à une deuxième distance de l'axe de rotation du rotor (103a) inférieure à la première distance.
- 5. Moto-réducteur (101) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel l'aimant de commande (105a) est disposé à une première distance de l'axe de rotation du rotor (103a) et le capteur (105b) du dispositif (105) de détermination de la position angulaire est disposé à une deuxième distance de l'axe de rotation du rotor (103a) supérieure à la première distance.
- 6. Moto-réducteur (101) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le capteur (105b) du dispositif (105) de détermination de la position angulaire est un capteur à effet Hall.
- 7. Moto-réducteur (101) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le capteur (105b) du dispositif (105) de détermination de la position angulaire est disposé sur circuit électronique du moto-réducteur (101).
- 8. Moto-réducteur (101) selon l'une des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 3 comprenant également un élément élastique (121) disposé entre le deuxième palier (111) et le support (119) et configuré pour servir d'entretoise entre le support (119) et le deuxième palier (111).
- 9. Moto-réducteur (101) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le premier et le deuxième paliers (109, 111) sont sensiblement identiques.
- 10. Système d'essuyage, notamment pour véhicule automobile comprenant un moto-réducteur (101) selon l'une des revendications précédentes.
- 11. Procédé de montage d'un moto-réducteur (101) pour systèmes d'essuyage, le moto-réducteur (101) comprenant :- un moteur électrique (103) comprenant un rotor (103a) et un stator (103b),- un dispositif (105) de détermination de la position angulaire du rotor (103a) par rapport au stator (103b) comprenant un capteur (105b) associé au stator (103b) et un aimant de commande (105a) couplé en rotation au rotor (103a),- un mécanisme réducteur (107) comprenant un premier élément d'engrenage (107a) couplé en rotation au rotor (103a), ledit premier élément d'engrenage (107a) comprenant un premier palier (109) et un deuxième palier (111), et un deuxième élément d'engrenage (107b) destiné à coopérer avec le premier élément d'engrenage (107a),- un carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107) comprenant un premier (113) et un deuxième (115) logements configurés pour recevoir respectivement le premier (109) et le deuxième (111) paliers,- un élément amovible de maintien axial (117) associé au premier palier (109)- un support (119) configuré pour venir se positionner autour du rotor (103a) à l'extérieur du carter de protection (108), ledit support (119) portant l'aimant de commande (105a), le procédé comprenant les étapes suivantes :- on monte le premier élément d'engrenage (107a) dans le carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107) par translation de sorte que le premier palier (109) soit dans le premier logement (113) du carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107) et que le deuxième palier (111) soit dans le deuxième logement (115) du carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107), (201)- on monte le deuxième élément d'engrenage (107b) dans le carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107), (202)- on monte l'élément amovible de maintien axial (117) au niveau du premier logement (113) en appui contre le carter de protection (108) du mécanisme réducteur (107),- on monte le support (119) avec l’aimant de commande (105a) sur le rotor (103a) de sorte que l'aimant de commande (105a) est positionné au moins partiellement autour du deuxième logement (115).
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