Brevet FR2840123A1 — publié le 20031128

par le fait que les barrettes (26) vent fixers sur les pastes (17) par collage. 1 2840123 DISPOSITIF DE MOTOREDUCTION ET CONNECTEUR DE MOTOREDUCTEUR La presente invention concerne un dispositif de motoreduction et un connecteur de moto-reducteur. Les moteurs ou moto-reducteurs auxquels stapplique ['invention vent associes a un systeme de commande utilisant des parametres de vitesse et/ou de position du moteur. Ces parametres vent fournis au systeme de commande par un capteur a effet Hall associe a un aimant loquel est adapte pour delivrer au capteur un champ magnetique dependent de la vitesse et/ou de la position de l'arbre moteur. Il a ete propose de monter l'aimant sur l'arbre moteur d'un motoreducteur, et de fixer le capteur a effet Hall sur le systeme de commande ou connecteur; un organe de conduction de flux magnetique formant concentrateur de flux est interpose entre l'aimant et le capteur permettant de guider le flux magnetique vers le capteur. Cette solution presente ['inconvenient qu'une partie du flux est perdue et n'est pas guidee vers le capteur a effet Hall, rendant la detection des parametres du moteur de mauvaise qualite. Par ailleurs, ['installation du concentrateur de flux rend plus complexe la fabrication du connecteur. Pour resoudre ce probleme, ['invention propose un dispositif de motoreduction comprenant un moteur electrique entramant un arbre moteur en rotation, un aimant sur l'arbre moteur, un capteur a effet Hall au voisinage de l'aimant. De preference, un ecart inferieur ou egal a 4 mm separe le capteur de l'aimant. Avantageusement, l'ecart entre le capteur et l'aimant est de 2 mm. Selon un mode de realisation, le capteur est supporte par un connecteur de transmission de l'alimentation electrique au moteur electrique. De preference, le connecteur est amovible. Selon une variante, le connecteur comporte une carte de circuit imprime definissant un plan, le capteur etant deporte par rapport au plan. L'invention se rapporte aussi a un connecteur de motoreducteur comprenant une carte de circuit imprime definissant un plan et un capteur a effet Hall, le capteur etant deporte par rapport au plan. Par exemple, le capteur a effet Hall est dans un trou de guidage du connecteur. Avantageusement, le connecteur comprend en outre des contacts electriques de puissance. D'autres caracteristiques et avantages de ['invention apparatront a la lecture de la description detaillee qui suit des modes de realisation de ['invention, donnes a titre d'exemple uniquement et en references aux figures montrant: - figure 1, un dispositif de motoreduction en coupe; \\HIRSCH6\13REVETS\Brevets\19300\19398.doc-22/05/02- 10:05- In 2 2840123 - figures 2 et 3, la detection d'un champ magnetique d'un aimant par un capteur. Pour detecter des parametres de fonctionnement d'un moteur, ['invention propose, dans un mode de realisation, d'approcher un capteur a effet Hall au voisinage d'un aimant, siege d'un champ magnetique lie a des parametres de fonctionnement du moteur. Le capteur a effet Hall est a une distance telle que le capteur est en mesure de capter le champ magnetique sans l'utilisation d'organe intermediaire entre l'aimant et le capteur. La figure 1 montre un dispositif de moto-reduction 9 comprenant un motoreducteur 10 sur lequel est branche un connecteur 12. Le motoreducteur 10 comprend un moteur electrique 11 entramant en rotation un reducteur 13 par l'intermediaire d'un arbre moteur 15. Le moteur 11 comporte un stator 17 formant une enveloppe dans laquelle vent loges des aimants permanents (non representes), et supportant par l'intermediaire d'un palier 18 une extremite 15a de l'arbre moteur 15 d'un rotor 19. Ce dernier comporte de maniere connue des enroulements bobines autour de soles empilees. Un collecteur 20 est relic electriquement au rotor 19 et recoit par l'intermediaire de balais 21 le courant d'alimentation du moteur l l transmis audit moteur 11 au niveau de cosses d'alimentation 22. Le motoreducteur 10 comprend par ailleurs un carter 23 rigidement fixe au stator 17 et supportant par l'intermediaire d'un deuxieme ensemble de palier, non represente, la deuxieme extremite de l'arbre moteur 15. Le tron,con d'arbre moteur situe du cote de cette deuxieme extremitb d'arbre est configure en tige filetee formant une vis sans fin, qui entra^ne un reducteur 13. Le dispositif de moto-reduction 10 comprend aussi un aimant 24 sur l'arbre moteur 15. L'aimant 24 est fixe sur l'arbre moteur 15 de sorte a suivre les mouvements de l'arbre moteur. Le champ magnetique genere par l'aimant 24 est alors caracteristique des mouvements de l'arbre et du moteur electrique 11. L'aimant 24 est ainsi entra^ne en rotation a la vitesse de la rotation de l'arbre 15. Selon le mode de realisation de la figure 1, l'aimant 24 est un anneau magnetique sur l'arbre moteur 15. La polarisation de l'aimant 24 est transverse a l'axe longitudinal de l'arbre 15. Un capteur 14 est dispose dans le dispositif de moto-reduction 10 de sorte a detecter le champ magnetique de l'aimant 24 significatif de la vitesse et/ou de la position de l'arbre 15. Le capteur 14 fournit ainsi une information sur le fonctionnement de l'arbre moteur 15. Le capteur 14 est dispose au voisinage de l'aimant 24 en ce sens que le capteur 14 est dispose a proximite de l'aimant 24 de sorte que le capteur 14 detecte le champ magnetique de l'aimant 24 sans l'utilisation \\HIRSCH6\BREVETS\Brovets\19300\19398.doc - 22105/02 - 10:05 - 2/7 3 2840123 d'organe intermediaire. Plus le capteur 14 est proche de l'aimant 24, meilleure est la detection du champ magnetique par le capteur. La proximite entre le capteur 14 et l'aimant 24 permet au capteur 14 de detecter le champ magnetique a sa source ou le champ est intense afin d'augmenter le flux utile qui traverse le capteur et diminuer les pertes de champ a cause des fuites. L'avantage est de pouvoir utiliser un capteur a effet Hall de sensibilite moindre ou un aimant moins fort. Un autre avantage est d' eviter l 'utilisation d' organe tel qu'un concentrateur de flux magnetique qui rend plus complexe la fabrication du dispositif de moto reduction. Les figures 2 et 3 montrent la detection du champ magnetique de l'aimant 24 par le capteur 14. La figure 2 montre l'aimant 24 a deux p81es Nord et Sud avec des lignes du champ magnetique 42 s'etendant d'un pole a l'autre. Les lignes de champ 42 vent captees par le capteur 14 dispose au voisinage de l'aimant 24. La figure 3 montre un aimant 24 a deux pOles Nord et deux poles Sud avec des lignes du champ magnetique 42 s'etendant d'un p81e Nord a un p81e Sud. Les lignes de champ 42 vent captees par le capteur 14 dispose au voisinage de l'aimant 24. On volt sur les figures 2 et 3 que plus l'aimant 24 presente de p81es Nord et Sud, plus le champ magnetique 42 est faible. L'avantage de disposer un aimant avec de nombreux p81es est de pouvoir mesurer plus precisement les parametres de fonctionnement de l'arbre 15. La presence du capteur 14 au voisinage de l'aimant 24 permet a ce dernier de capter le champ magnetique sans organe intermediaire et alors que le champ magnetique est faible. L'aimant 24 genere un champ magnetique 42 d'intensite constante dont la direction varie avec la position angulaire de l'arbre moteur 15, ce qui implique que le champ magnetique detecte par le capteur 14 a effet Hall est fonction de la position angulaire de l'arbre moteur 15. Le signal electrique delivre par le capteur a effet Hall 14 permet done d'acceder a la vitesse et/ou a la position angulaire de l'arbre moteur 15 et de controler le fonctionnement du moteur. Par exemple, un ecart de 4 mm au plus separe le capteur 14 de l'aimant 24. A 4 mm d'ecart, un capteur de20 G peut etre utilise pour une bague 4 p81es. De preference, l'ecart entre le capteur 14 et l'aimant 24 est de 2 mm. Dans ce cas, avec le meme capteur de 20 G sensibilite, le nombre de poles peut etre augmente a 6, obtenant ainsi une precision superieure dans la mesure de la position. Pour une solution avec un concentrateur de flux, avec un capteur de meme sensibilite et le meme champ en surface de l'aimant, seulement une bague bipolaire peut etre acceptee pour un fonctionnement correct car la faiblesse du champ magnetique ne permet pas de transmettre le champ magnetique jusqu'au capteur. La fixation du capteur 14 peut etre effectuee par exemple sur le carter 23, sur les causses d'alimentation 22 ou encore sur le collecteur 20 selon ['emplacement de l'aimant 24 le long de l'axe de l'arbre moteur 15. L'avantage est de pouvoir monter \WRSCH6\BREVETS\Brevets\ 1 9300\ 1 939 8. doc - 2V05/02 -1 0:05 - 3n 4 2840123 le capteur 14 a effet Hall des le montage du dispositif de motoreduction 9 ou non, en fonction des besoins, sur le meme dispositif de motoreduction standard. De preference, le capteur 14 a effet Hall est supporte par le connecteur 12 de transmission de l'alimentation electrique au moteur electrique 11. Pour cela, le carter 23 presente un passage 25 a proximite des cosses d'alimentation 22 de sorte a recevoir le connecteur 12 avec un trou de guidage 41 a l'interieur duquel se trouve le capteur 14. Le connecteur 12 peut comprendre une carte de circuit imprime 26 d'un dispositif de commande du moteur electrique 11. Le circuit imprime est apte a delivrer un courant d'alimentation du moteur 11. Le courant delivre par le circuit electronique transite par des contacts 32 electriques de puissance de type >, c'est-a-dire des contacts dont une extremite est constituee par une piece elastique a deux portions de contact symetriques galbees vers l'interieur. Avantageusement, le connecteur 12 est amovible. Le connecteur 12 est maintenu en position par les organes d'accrochage liberables de type classique, non representes. L'avantage est que le connecteur 12 peut etre remplace par un autre connecteur comportant une electronique de commande differente. L'avantage est aussi que le capteur 14 n'a pas a etre monte dans le carter 23 du motoreducteur. Dans le connecteur 12, le capteur 14 peut etre monte sur la carte du circuit imprime 26. Ceci permet de fixer sur la carte 26 l'electronique de traitement (non representee) de la detection du champ magnetique par le capteur 14. La carte 26 de circuit imprime definit un plan P. le capteur 14 etant deporte par rapport au plan P. Ceci permet au capteur 14 d'etre fixe sur la carte 26 et de se trouver au voisinage de l'aimant 24. Le capteur 14 est par exemple pourvu de longues pastes de connexion referencee 35 sur la figure 1. La longueur des pastes est choisie en fonction de l' espacement entre le plan P et l' aimant 24. Par exemple, les pastes 35 ont une longueur de 30 mm. L'invention se rapporte aussi a un tel connecteur 12. De preference, le connecteur 12 comprend un botier 36 sur loquel les organes d'accrochage liberables (non representes) vent montes. Le botier 36 renferme la carte de circuit imprime 26, les contacts electriques de puissance 32 et le capteur 14 a effet Hall. Le bo^tier 36 est par exemple obtenu par moulage. De preference, la liaison entre le botier 36 et le contour de l'ouverture 25 est etanche de sorte a conserver etanche l'interieur du motoreducteur 10; par ailleurs, l'etancheite entre l'interieur du bo^tier 36 et l'interieur du motoreducteur 10 est de preference egalement conservee. Le capteur 14 est avantageusement dans le trou de guidage 41 a l'interieur du bo^tier 36 pour assurer l'etancheite entre le bo^tier 36 et le motoreducteur 10. La detection du champ magnetique par le capteur 14 est realisee a travers le bo^tier 36. \\HIRS CH6\J3REVETS\Brevets\ i 93 00\19398. doc - 22/05/02 - 10:05 - 4/7 2840123 Le Dottier 36 protege le capteur 14. L'ecart entre le capteur 14 et l'aimant 24 est choisi de sorte a permettre de loger le capteur 14 dans le bo^tier 36, et d'approcher le toastier 36 de l'aimant 24 en tenant compte des tolerances de fabrication de l'aimant 24 et de l'arbre 15 et sane qu'il ne se produise de contact entre le bo^tier 36 et l'aimant 24. Le connecteur selon ['invention rend une configuration de motoreducteur unique adaptable a diverges applications. La standardization du motoreducteur est compensee par la diversification possible du connecteur en modifiant l'electronique de la carte de circuit imprime et le type de capteur a effet Hall. Ceci permet de rendre le dispositif de moto-reduction de fabrication plus simple et moins onereuse. \\HIRSCH6\BREVETS\Brevets\19300\19398.doc - 22/05/02 - 10:05 - 5/7 6 2840123 REVENDICATIONS 1. Un dispositif de moto-reduction (10) comprenant: - un moteur electrique (11) entranant un arbre moteur en rotation, - un aimant (24) sur l'arbre moteur, - un capteur (14) a effet Hall au voisinage de l'aimant (24). 2. Le dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce qu'un ecart inferieur ou egal a 4 mm separe le capteur (14) de 1'aimant (24). 3. Le dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que l'ecart entre le capteur (14) et l'aimant (24) est de 2 mm. 4. Le dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce que le capteur (14) est supporte par un connecteur (12) de transmission de l'alimentation electrique au moteur electrique (11). 5. Le dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que le connecteur (12) est amovible. 6. Le dispositif selon la revendication 4 ou 5, caracterise en ce que le connecteur (12) comporte une carte de circuit imprime (26) definissant un plan (P), le capteur (14) etant deporte par rapport au plan (P). 7. Un connecteur (12) de motoreducteur comprenant une carte de circuit imprime (26) defnissant un plan (P) et un capteur (14) a effet Hall, le capteur (14) etant deporte par rapport au plan (P). 8. Le connecteur selon la revendication 7, caracterise en ce que le capteur (14) a effet Hall est dans un trou de guidage du connecteur. 9. Le connecteur selon la revendication 7 ou 8, caracterise en ce qu'il comprend en outre des contacts electriques de puissance (32).