Brevet FR2779281A1 — publié le 19991203

L'invention se rapporte à des unités de commande de moteur, et, en particulier, un adaptateur d'entrée/sortie configuré pour être monté directement sur l'unité de commande de moteur pour permettre un câblage discret des unités de commande ayant des connecteurs pour câbles plats. Il est aujourd'hui habituel dans l'industrie d'utiliser une unité de commande de moteur programmable pour engendrer des signaux d'excitation pour commander le fonctionnement d'un moteur. L'unité de commande comporte typiquement un ou plusieurs circuits de commande disposés à l'intérieur d'un boitier électriquement relié au moteur. L'unité de commande comporte également une interface externe pour les circuits de commande disposés sur le devant de l'unité de commande. L'interface permet à l'utilisateur de programmer les circuits de commande par envoi des signaux d'entrée aux et par réception des signaux de sortie des unités de commande. L'interface conventionnelle pour une unité de commande de moteur comporte typiquement de divers connecteurs comportant des connecteurs pour câbles plats et/ou des rubans de bornes, de façon à permettre à un calculateur ou à d'autres moyens de programmation d'être reliés aux circuits de commande et à transmettre des signaux à des circuits de commande et de recevoir des signaux de ceux-ci. Des connecteurs pour câbles plats prévoient une connexion unique pour la transmission d'une pluralité de signaux. De ce fait, de tels connecteurs procurent une facilité d'assemblage entre l'unité de commande et des moyens de programmation. Des bandes ou barrettes à bornes prévoient des connexions individuelles pour des signaux individuels. Bien que des barrettes à bornes rend l'assemblage de l'unité de commande et des moyens de programmation plus difficiles, les barrettes à bornes permettent un ajustage et commande plus aisé des signaux individuels. Des interfaces pour des unités de commande de moteur conventionnelles comportent typiquement soit des connecteurs pour câbles plats soit des barrettes à bornes pour transmettre/recevoir un jeu donné de signaux d'entrée/sortie, mais ne comportent pas les deux types de connecteurs pour les mêmes signaux. Il en résulte que l'utilisateur d'une unité de commande de moteur se contente d'un type de connecteur entre l'unité de commande et les moyens de programmation, même si un autre type de connecteur pourrait être plus approprié pour une application particulière. Des efforts ont été faits pour prévoir des bénéfices à la fois des connecteurs pour câbles plats et des barrettes à bornes en prévoyant des adaptateurs pour des unités de commande ayant des connecteurs pour câbles plats. Les adaptateurs comportent typiquement des barrettes à bornes qui peuvent être reliées électriquement aux connecteurs pour câbles plats de l'unité de commande par l'intermédiaire d'un câble. De tels adaptateurs sont typiquement montés sur le côté de l'unité de commande (c'est-à-dire, non pas l'interface). Ces adaptateurs conventionnels sont chers au niveau des matériaux, du temps d'assemblage, et des exigences quant à l'espace. De plus, les câbles d'interconnexion de ces adaptateurs engendrent un niveau significatif d'interférence électromagnétique. Il y a par conséquent un besoin d'un adapteur et d'unité de commande de moteur qui minimise ou élimine l'un ou plusieurs des inconvénients sus-mentionnés. La présente invention a pour but de proposer un adaptateur pour une unité de commande de moteur. Un objectif de la présente invention est de proposer un adaptateur qui permet un câblage individuel et une commande des signaux d'entrée/sortie dans une unité de commande de moteur ayant des connecteurs pour câbles plats. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un adaptateur qui est configuré pour être monté directement (c'est-à-dire, sans cable) sur l'interface d'unité de commande de moteur ayant des connecteurs pour câbles plats. Pour atteindre ce but, un adaptateur selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte une carte imprimée ayant une première face et une seconde face opposées à la première face, une barrette à bornes disposée sur ladite première face de la plaque à circuit et un premier connecteur pour câble plat disposé sur ladite seconde face ladite plaque à circuit, ledit premier connecteur pour câble plat comportant une première pluralité d'organes de connexion configurés de façon à venir en engagement, de façon adaptée, avec une seconde pluralité d'organes de connexion d'un second connecteur pour câble plat de ladite unité de commande. Un adaptateur selon l'invention est monté directement sur l'interface de l'unité de commande par engagement adapté de connecteurs pour câble plat sur l'unité de commande et l'adaptateur. Un avantage d'un tel adaptateur est qu'il comporte moins de parties que des adaptateurs conventionnels et est, de ce fait, moins cher en termes de parties et temps d'assemblage. Etant donné que l'adaptateur peut être monté directement sur l'avant de l'unité, il demande également moins d'espace que des adaptateurs conventionnels. Enfin, la connexion directe entre l'adaptateur et l'unité de commande a pour conséquence une réduction de l'interférence électromagnétique en comparaison aux adaptateurs connus. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un seul mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - La figure 1 est une combinaison d'une vue de dessus et d'un schéma bloc illustrant un système de commande de moteur comportant une unité de commande de moteur selon la présente invention; - La figure 2 est une vue frontale de dessus de l'unité de commande de moteur selon la présente invention; - La figure 3 est une vue frontale de dessus d'un adaptateur selon la présente invention; - La figure 4 est une vue de dessus arrière d'un adaptateur selon la présente invention; - La figure 5 est une vue éclatée d'un adaptateur selon la présente invention. En se référant maintenant aux figures sur lesquelles les mêmes numéros de référence sont utilisés pour identifier des composants identiques dans les différentes vues, la figure 1 illustre un système de commande de moteur 10. Le système 10 comporte un moteur 12, une unité de commande 14, et des moyens, tel qu'un ordinateur ou calculateur 16, pour programmer l'unité de commande 14. Le moteur 12 est conventionnel dans sa technique et peut être prévu pour une large variété d'applications industrielles et autres. Le moteur 12 répond à des signaux de commande électrique engendrés par l'unité de commande 14. L'unité de commande 14 est également conventionnelle dans sa technique et comporte un circuit de commande 18. Le circuit 18 produit en sortie des signaux de commande à destination du moteur 12 pour commander le fonctionnement du moteur 12. Le circuit 18 peut également recevoir des signaux du moteur 12, comme cela est connu dans la technique (à savoir, des signaux de rétroaction ou de retour ou des données mesurées). Le circuit 18 reçoit également des signaux de sortie de l'ordinateur ou calculateur 16 et engendre des signaux de sortie à destination de celui-ci. L'ordinateur 16 est prévu pour programmer le circuit de commande 18 (à savoir, transmet des signaux d'entrée ou commande à destination du circuit de commande 18). L'ordinateur 16 est de technique conventionnelle. Il est bien entendu pour l'homme du métier qu'une variété de moyens de programmation, autres que l'ordinateur 16, peuvent être utilisés. En se référant maintenant à la figure 2, l'unité de commande 14 est montrée plus en détail. L'unité 14 comporte un boîtier 20 et une interface 22 qui peuvent être disposés sur la face frontale du boîtier 20. L'unité 14 peut également comporter un adaptateur 24 selon la présente invention. Le boîtier 20 est prévu pour protéger les composants internes de l'unité de commande 14 contre des objets et éléments étrangers et pour protéger les utilisateurs de l'unité 14 du contact avec des composants électriques sous puissance de l'unité 14. Le boîtier 20 peut être réalisé en une variété de métaux et matières plastiques conventionnels. Le boîtier 20 peut être de forme rectangulaire et avoir des parois avant et arrière et une pluralité de parois latérales s'étendant entre celles-ci. Le boîtier 20 peut également comporter une pluralité de nervures 26 s'étendant à partir de l'une des parois du boîtier 20 pour aider & dissiper la chaleur engendrée par l'unité 14. L'interface 22 est prévue pour permettre à l'utilisateur de l'unité 14 à envoyer des signaux d'entrée au circuit de commande 18 et recevoir des signaux de sortie de celui-ci. L'interface 22 peut être disposée sur une paroi du boîtier 20 et peut comporter une pluralité de dispositifs d'entrée/sortie comportant des connecteurs pour câble plat 28, 30, 32. Les connecteurs 28, 30, 32 peuvent comprendre des connecteurs subminiatures D et peuvent comporter une pluralité d'organes de connexion 34. Dans le mode de réalisation représenté, chacun des organes 34 comporte une douille. Il est à noter, cependant, que les organes 34 peuvent, alternativement, comporter des fiches ou broches ou autres moyens de connexion conventionnels. En se référant aux figures 3 à 5, on décrira plus en détail l'adaptateur 24. L'adaptateur 24 est adapté pour permettre un câblage individuel et la commande des signaux d'entrée transmis à l'unité 14 et des signaux de sortie reçus de l'unité 14. L'adaptateur 24 peut comporter une plaque à circuit ou carte imprimée 36, des barrettes a bornes 38, 40, 42, 44, des connecteurs pour câbles plats 46, 48, 50, 52, une pièce d'écartement 54, et l'un ou plusieurs recouvrements graphiques 56, 58, 60. La carte imprimée ou carte à circuit 36 est prévue pour transmettre des signaux électriques des barrettes à bornes 38, 40, 42, 44 et du connecteur 52 aux connecteurs 46, 48, 50. La carte 36 peut être réalisée en fibres de verre et comporte une première face ou côté 62 et une seconde face ou côté 64 opposées à la face 62. La carte 36 peut comporter des pistes conductrices 66 s'étendant des barrettes à bornes 38, 40, 42, 44 et du connecteur 52 aux connecteurs 46, 48, 50. Les pistes 66 peuvent comprendre des pistes en cuivre comme cela est habituel dans la technique. Dans le mode de réalisation représenté, les pistes 66 s'étendent entre les barrettes à bornes 38 et le connecteur 46, le connecteur 52 et le connecteur 46, la barrette à bornes 40 et le connecteur 48, et des barrettes à bornes 42, 44 et le connecteur 50. Il est cependant à noter, que les barrettes à bornes 38, 40, 42, 44 et les connecteurs 46, 48, 50, 52 peuvent être connectés selon des configurations diverses. La carte 36 peut être montée sur l'unité 14 par des vis 67, des rivets, ou autres moyens de fixation. Les barrettes à bornes 38, 40, 42, 44 sont prévues pour permettre un câblage individuel et une commande des signaux d'entrée transmis à l'unité 14 et de signaux de sortie reçus de l'unité 14. Les barrettes à bornes 38, , 42, 44 sont de technique conventionnelle et peuvent comprendre une pluralité de bornes à vis 64. Dans le mode de réalisation représenté, il y a quatre barrettes à bornes avec trois barrettes à bornes disposées le long d'un bord de la face 62 et une barrette à bornes disposée le long d'un second bord opposé au bord 62. Il est à noter, cependant, que le nombre et la disposition des barrettes à bornes peuvent varier. Les connecteurs pour câbles plats 46, 48, 50 sont prévus pour l'engagement direct avec les connecteurs 28, 30, 32, respectivement, de l'interface 22 pour permettre ainsi aux signaux d'être transmis des barrettes à bornes 38, 40, 42, 44 et/ou du connecteur 52 aux connecteurs 28, 30, 32 et au circuit de commande 18. Les connecteurs 46, 48, 50 sont de technique conventionnelle et peuvent comprendre des connecteurs subminiatures D. Chacun des connecteurs 46, 48, 50 comporte une pluralité d'organes de connexion 68 qui sont configurés de façon à coopérer pour venir en engagement, de façon adaptée, avec les organes de connexion 34 des connecteurs 28, 30, 32. Dans le mode de réalisation illustré, chacun des organes 68 comporte une fiche ou broche configurée pour être reçue dans un organe correspondant 34. Il est à noter, cependant, que les organes 68 peuvent comprendre soit des fiches ou broches (ou autres moyens de connexion) en fonction de la configuration des organes 34 des connecteurs 28, 30, 32. Les connecteurs 46, 48, 50 peuvent être reliés à la carte 36 par des rivets 70. Une extrémité de chaque rivet 70 peut s'étendre à travers un trou correspondant 72 dans l'un des connecteurs 46, 48, 50 et à travers la carte 36. L'autre extrémité de chaque rivet 70 peut s'étendre à l'intérieur du boitier 20 de l'unité 14. Les rivets 70 peuvent aider pour la mise à la terre des connexions entre les connecteurs 28, 30, 32 et les connecteurs 46, 48, 50. Chacun des connecteurs 46, 48, 50 peut comporter un écran 73 disposé pour l'organe de connexion 68 pour réduire l'interférence électromagnétique entre l'adaptateur 24 et l'unité 14. Z-i Le connecteur 52 est prévu pour donner à l'utilisateur de l'adaptateur 24 la possibilité de transmettre des signaux d'entrée et de recevoir des signaux de sortie individuellement par l'intermédiaire de la barrette à bornes 38 ou ensemble par l'intermédiaire du connecteur 52. Le connecteur 52 est disposé sur la face 62 de la carte ou plaque 36 et peut comporter un connecteur subminiature D. Comme cela a été mentionné plus haut, une pluralité de pistes conductrices 66 peut s'étendre entre le connecteur 52 et le connecteur 46. Comme cela a été également mentionné plus haut, les pistes conductrices 66 peuvent s'étendre entre la barrette à bornes 38 et le connecteur 46. Il en résulte que l'utilisateur de l'unité 10 peut envoyer des signaux d'entrée à l'unité 14 et recevoir des signaux de sortie de celle-ci en utilisant soit la barrette à bornes 38 ou le connecteur pour câble plat 52. De cette manière, le connecteur 52 fournit l'un des objets de la présente invention, à savoir permettre à l'utilisateur de l'unité 14 d'alterner aisément entre l'utilisation de connecteurs pour câble plat ou de barrettes à bornes pour envoyer des signaux d'entrée à l'unité 14 et recevoir des signaux de sortie de celle-ci. La pièce d'écartement 54 est prévue pour permettre au recouvrement 56 d'être monté sur la carte 36 sans interférence de la part des organes de connexion 68 des connecteurs 46, 48, 50. La pièce d'écartement 54 peut être réalisée en un matériau de mousse approprié et peut être disposée entre la face 62 de la carte 36 et le recouvrement ou revêtement 56. Des recouvrements graphiques 56, 58, 60 sont prévus pour identifier les bornes de vis individuelles sur les barrettes à bornes 38, 40, 42, 44. Les recouvrements 56, 58, 60 sont de technique conventionnelle et peuvent comprendre un adhésif pour fixer de façon sûre le recouvrement 56 à la pièce d'écartement 54 et les recouvrements 58, 60 à la carte 36. Un adapteur et une unité de commande selon l'invention décrite plus haut représentent un perfectionnement important en comparaison aux adaptateurs et unités de commande conventionnels. Etant donné que l'adaptateur 24 coopère ou est en engagement directe avec l'interface 22 de l'unité 14, l'adaptateur 24 nécessite un nombre de pièces plus faibles que les adaptateurs conventionnels. Il en résulte que l'adaptateur 24 est moins cher en termes de matériaux et de temps d'assemblage. Etant donné que l'adaptateur 24 peut être monté directement sur l'interface 22, l'adaptateur 24 nécessite également moins d'espace que les adaptateurs conventionnels qui sont, de façon générale, montés sur l'autre paroi de l'unité 14 et dont les câbles s'étendent à l'interface. Finalement, étant donné que l'adaptateur 24 est monté directement sur l'interface 22, moins d'interférence électromagnétique est engendré par le connecteur entre l'adaptateur 24 et l'unité 14 en comparaison aux adaptateurs et unités de commande conventionnels. Bien que l'invention ait été représentée et décrite particulièrement en se référant à des modes de réalisation préférés, il va de soi pour l'homme de l'art que des diverses modifications et changements peuvent être apportés à l'invention sans sortir de l'esprit et du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Un adaptateur pour une unité de commande, caractérisé en ce qu'il comprend: une carte imprimée (36) ayant une première face (62) et une seconde face (64) opposée à la première face; une barrette à bornes (38, 40, 42, 44) disposée sur ladite première face de ladite carte imprimée; et, un premier connecteur (28, 30, 32) pour câble plat, disposé sur ladite seconde surface de ladite carte imprimée, ledit premier connecteur pour câble plat comportant une première pluralité d'organes de connexion (34) configurés pour être en engagement de façon adaptée avec une seconde pluralité d'organes de connexion d'un second connecteur pour câble plat de ladite unité de commande (14). 2. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième connecteur pour câble plat disposé sur la première face précitée de la carte imprimée précitée. 3. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un recouvrement graphique; et, une pièce d'écartement disposée entre ledit recouvrement et la carte imprimée. 4. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carte imprimée porte une première pluralité de pistes conductrices s'étendant de ladite première pluralité d'organes de connexion du premier connecteur pour câble plat à la barrette à bornes précitée. 5. Adaptateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième connecteur pour câble plat disposé sur la première face il précitée de la carte imprimée précitée, la carte imprimée comprenant une seconde pluralité de pistes conductrices s'étendant de ladite première pluralité d'organes de connexion au troisième connecteur pour câble plat. 6. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier connecteur pour cable plat comporte un connecteur subminiature D. 7. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barrette à bornes prédéterminée comporte une pluralité de bornes à vis. 8. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun de la première pluralité d'organes de connexion comporte une broche et chacun de la seconde pluralité d'organes de connexion comporte une douille. 9. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun de la première pluralité précitée d'organes de connexion comporte une douille et chacun de la seconde pluralité précitée d'organes de connexion comporte une broche. 10. Adaptateur pour unité de commande de moteur, caractérisé en ce qu'il comprend: une carte imprimée ayant une première face et une seconde face opposée à une première face; une barrette à bornes comprenant une pluralité de bornes à vis disposés sur ladite première face de ladite carte imprimée; et, un premier connecteur pour cable plat disposé sur ladite seconde face de la carte imprimée, ledit premier connecteur pour câble plat comportant une première pluralité d'organes de connexion configurés de façon à venir en engagement, de façon adaptée, avec une seconde pluralité d'organes de connexion d'un second connecteur pour cable plat de ladite unité de commande de moteur, o ladite carte imprimée comprenant une première pluralité de pistes conductrices s'étend entre ladite pluralité de bornes à vis et ladite première pluralité d'organes de connexion dudit premier connecteur pour câble plat. 11. Adaptateur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième connecteur pour câble plat disposé sur la première face précitée de la carte imprimée précitée. 12. Adaptateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la carte imprimée précitée comporte une seconde pluralité de pistes conductrices s'étendant entre la première pluralité précitée d'organes de connexion et le troisième connecteur précité pour câble plat. 13. Adaptateur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend: un recouvrement graphique; et, une pièce d'écartement disposée entre ledit recouvrement et la carte imprimée précitée. 14. Adaptateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier connecteur pour câble plat précité comporte un connecteur subminiature D. 15. Adaptateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que chacun de la première pluralité précitée d'organes de connexion comporte une broche et chacun de la seconde pluralité précitée d'organes de connexion comporte une douille. 16. Adaptateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que chacun de la première pluralité précitée d'organes de connexion comporte une douille et chacun de la seconde pluralité précitée d'organes de connexion comporte une broche. 17. Unité de commande de moteur, caractérisé en ce qu'il comprend: un boîtier; un circuit de commande disposé à l'intérieur dudit boîtier; un interface disposé sur une paroi dudit boîtier, ladite interface comprenant un premier connecteur pour câble plat comportant une première pluralité d'organes de connexion; et, un adaptateur amovible comprenant une carte imprimée comportant une première face et une seconde face opposée à ladite première face; une première barrette à bornes disposée sur ladite première face de ladite carte imprimée; et, un second connecteur pour câble plat disposé sur la seconde face de la carte imprimée et comportant une seconde pluralité d'organes de connexion configurés de façon à venir en engagement, de façon adaptée, avec ladite première pluralité d'organes de connexion. 18. Unité de commande de moteur selon la revendication 17, caractérisé en ce que la première barrette à bornes précitée comporte une pluralité de bornes à vis et la carte imprimée comporte une première pluralité de pistes conductrices s'étendant entre ladite pluralité de bornes à vis et ladite seconde pluralité d'organes de connexion. 19. Unité de commande de moteur selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième connecteur pour câble plat disposé sur ladite première face de la carte imprimée et en ce que ladite carte imprimée comporte une seconde pluralité de pistes conductrices s'étendant entre ladite seconde pluralité d'organes de connexion et ledit troisième connecteur pour câble plat. 20. Unité de commande de moteur selon la revendication 17, caractérisé en ce que chacun de la première pluralité précitée d'organes de connexion comporte une douille et chacun de la seconde pluralité précitée d'organes de connexion comporte une broche.