Brevet FR3024085A1 — publié le 20160129

Actionneur rotatif avec vis sans fin située après la démultiplication Dans le domaine de l'éclairage automobile, il est connu d'avoir des phares tournants type DBL (pour "Dynamic Bending Light" en anglais) ou des éléments optiques mobiles pour les fonctions d'éclairage de feux adaptatif ADB (pour "Adaptive driving beam" en anglais). Pour rendre les éléments optiques mobiles il est courant d'utiliser des actionneurs électriques comprenant un moteur et ensemble d'engrenage. Afin de démultiplier un maximum le mouvement en sortie du moteur dans un minimum d'espace, il est connu de munir l'ensemble d'engrenage d'une vis sans fin en sortie du moteur combinée avec des engrenages droits transmettant le mouvement de la vis sans fin aux éléments optiques mobiles. Or, pour fonctionner efficacement et pour des raisons d'industrialisations, les actionneurs comportent des jeux de denture, entres les différents éléments de l'ensemble d'engrenage. Ces jeux ont un impact direct sur la précision de positionnement des éléments optiques. Avec la généralisation des sources d'éclairage à LED et l'arrivée des sources laser, dont la particularité est d'avoir une source de lumière plus petite et plus concentré, de tels jeux entrainent des erreurs importantes de positionnement des éléments optiques formant le faisceau. Dans le but de rattraper un maximum de jeu que comprend l'ensemble d'engrenage, il est connu de positionner un ressort au niveau des engrenages droits de l'ensemble d'engrenage, transmettant le mouvement de rotation aux éléments optiques. Ce ressort plaque les deux engrenages droits l'un contre l'autre et rattrape ainsi un jeu radial entre ces deux engrenages, c'est-à-dire un jeu selon un axe parallèle aux axes de rotation des deux engrenages. Cependant, ce ressort ne permet pas d'annuler le jeu radial de la vis sans fin, défini par un angle de rotation autour de l'axe de la vis sans fin, ni le jeu axial de la vis sans fin, défini par une translation parallèle à l'axe de rotation de la vis sans fin. Or ces deux jeux différents peuvent avoir chacun et de manière indépendante une influence sur la position radiale de l'engrenage droit en contact avec la vis sans fin et donc sur le positionnement des éléments optiques mobiles. 3024085 2 L'invention vise à améliorer la situation et concerne à cet effet un actionneur électrique pour rendre au moins un élément optique mobile, comprenant : - un moteur ; 5 - un ensemble de transmission mécanique comprenant une vis sans fin ; - un élément de support de la vis sans fin - un moyen d'entrainement destiné à entrainer ledit élément optique mobile ; - un moyen de rappel ; ledit moteur étant configuré pour entrainer ledit ensemble de transmission 10 mécanique et ledit ensemble de transmission mécanique étant configuré pour entrainer ledit moyen d'entrainement, caractérisé par le fait que ledit moyen de rappel exerce une pression axiale contre la vis sans fin de manière à plaquer la vis sans fin contre l'élément de support. 15 Ainsi, grâce à la pression axiale exercée par le moyen de rappel sur la vis sans fin, le jeu axial de la vis sans fin avec son support est annulé, c'est-à-dire le seul jeu axial de l'actionneur ayant une influence sur le positionnement des éléments optiques est annulé. On entend par jeu axial, un jeu mesuré parallèlement à un arbre de rotation du moteur et notamment perpendiculaire à un axe de rotation du moyen 20 d'entrainement. L'invention permet ainsi d'améliorer le positionnement des éléments optiques mobiles en rotation participant notamment aux fonctions d'éclairage type DBL ou ADB tout en ayant une architecture mécanique capable d'avoir les performances de 25 vitesse, couple, rendement suffisant pour honorer la fonction. Selon un aspect de l'invention, ledit moyen de rappel exerce une pression transversale contre ladite vis sans fin de manière à plaquer la vis sans fin contre l'élément de support. On entend par pression transversale, une pression dirigée 30 selon une direction transversale à l'axe de rotation de la vis sans fin. Cette pression transversale permet d'annuler le jeu transversal de la vis sans fin avec son support qui ne pourra donc pas influencer le positionnement du moyen d'entrainement. 3024085 3 Avantageusement, ledit moyen de rappel est dimensionné pour bloquer radialement la vis sans fin pour tout moment de force appliqué à la vis sans fin inférieur ou égal à 1 millinewton par mètre. Le moyen de rappel permet de la sorte d'annuler un jeu radial de la vis sans fin avec son support. 5 Ainsi, l'invention permet à l'aide d'un unique moyen de rappel d'annuler trois jeux de l'actionneur ayant un effet sur le positionnement des éléments optiques mobiles : le jeu axial, le jeu transversal et le le jeu radial de la vis sans fin avec son support. 10 Grâce à l'invention et en particulier au moyen de rappel permettant l'annulation des jeu de la vis sans fin avec son support, les vibrations exercées sur l'actionneur lorsque le véhicule automobile sur lequel il est positionné fonctionne n'entraine pas de mouvement de la vis sans fin susceptible de changer le 15 positionnement du moyen d'entrainement et donc des éléments optiques mobile. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moyen de rappel est solidaire du moyen d'entrainement. 20 Selon un aspect de l'invention, l'ensemble de transmission mécanique comprend un premier engrenage entre ledit moteur et ladite vis sans fin. La vis sans fin n'est donc pas positionnée directement en sortie du moteur. Le jeu axial de la vis peut être annulé plus facilement car elle n'est pas en appui directement sur l'arbre du moteur, ce qui serait préjudiciable au bon fonctionnement de ce dernier. 25 Avantageusement, le premier engrenage est configuré pour démultiplier le mouvement du moteur transmis à la vis sans fin. Selon un aspect de l'invention, l'ensemble de transmission mécanique 30 comprend un secteur denté transmettant un mouvement de la vis sans fin au moyen d'entrainement. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit moyen de rappel plaque le secteur denté sur la vis sans fin axialement et/ou transversalement. Le jeu entre le 3024085 4 secteur denté et la vis sans fin est donc annulé. Il n'y a donc pas de jeu entre la vis sans fin et le moyen d'entrainement. On peut donc déterminer de façon précise le positionnement du moyen d'entrainement, et donc de l'élément optique mobile, par rapport au positionnement de la vis sans fin. 5 Selon un aspect de l'invention, ledit moyen de rappel est un ressort de torsion. L'invention concerne aussi un ensemble comprenant un élément optique mobile et un actionneur électrique dudit élément optique mobile tel que défini 10 précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore mieux à la lecture de la description qui suit d'exemple de réalisation du module optique de l'invention en référence au dessin annexé, sur lequel : 15 - la figure 1 est une vue en perspective d'un actionneur électrique conforme à l'invention L'invention concerne un actionneur électrique 1 pour rendre des éléments 20 optiques mobiles tel qu'illustré à la figure 1. Un tel actionneur électrique 1 comprend un boitier 2 (dont seulement une motié inférieure est représentée sur la figure 1). Le boitier 2 comprend une plaque de fond 28, et une paroi périphérique 27. L'actionneur électrique 1 comprend également un moteur électrique 3, un 25 ensemble de transmission mécanique 10 et un moyen d'entrainement 20. L'ensemble de transmission mécanique 10 est agencé pour transmettre un mouvement du moteur électrique 3 au moyen d'entrainement 20. Ce dernier est configuré pour être relié à un élément optique non représenté et lui transmettre un mouvement du moteur. Le moteur 3 entraine ici l'ensemble de transmission 30 mécanique 10 par l'intermédiaire d'un arbre du moteur mis en rotation autour d'un axe B. On entend par élément optique mobile, tout élément optique d'un phare de véhicule, notamment automobile, pouvant être mobile, par exemple dans le but de modifier la forme et/ou la direction du faisceau lumineux émis par le phare, y compris le phare lui-même. 3024085 5 L'ensemble de transmission mécanique 10 comprend un premier engrenage 11 comportant ici deux roues dentés 12, 13, dites première et deuxième roues dentés 12, 13. La première roue denté 12 est en particulier située en sortie du 5 moteur, c'est-à-dire qu'elle est située dans le prolongement de l'arbre moteur. Le premier engrenage 11 permet de démultiplier le mouvement du moteur électrique 3, par exemple par 3. On comprend ici que lorsque le moteur électrique fait trois tours, la première roue denté 12 fait trois tours et la deuxième roue denté 13 en fait un. 10 L'ensemble de transmission mécanique 10 comprend également une vis sans fin 15. La vis sans fin 15 est liée en rotation avec le premier engrenage 11. Elle tourne ici autour d'un axe de rotation A confondu avec l'axe de rotation de la deuxième roue denté 13. L'axe de rotation A est parallèle à l'axe de rotation B de la première roue denté 12. 15 La vis sans fin est ainsi libre en rotation autour de son axe de rotation A. Elle est montée sur un support. Le support comprend ici une plaque 30 s'étendant en particulier contre le moteur 3 de manière perpendiculaire à l'arbre moteur et une butée 26 faisant sailli par rapport aux parois latérales 27 du boitier 2. Le support fait 20 notamment partie intégrante du boitier 2. L'ensemble de transmission mécanique 10 comprend encore un secteur denté 16. Le secteur denté 16 transmet le mouvement de la vis sans vin 15 au moyen d'entrainement 20. Il est monté rotatif par rapport au boitier 2 selon un axe de 25 rotation C. L'axe de rotation du moyen d'entrainement 20 est confondu avec celui du secteur denté 16. Dans la suite de la description, on entend par jeu radial, transversal et axial de la vis sans fin le jeu radial, transversal et axial de la vis sans fin relatif à son support, 30 c'est-à-dire le jeu entre la vis sans fin 15 et son support. Selon l'invention, l'actionneur électrique 1 comprend un moyen de rappel 25 exerçant une pression axiale sur la vis sans fin 15 de manière à la plaquer contre son support. Ainsi, le moyen de rappel 25 pince la vis sans fin contre le boitier 2 et 3024085 6 en particulier contre la plaque 30 de manière à annuler le jeu axial de la vis sans fin 15. On entend par jeu axial, le jeu selon une direction axiale définie par l'arbre moteur, c'est-à-dire le jeu selon une direction parallèle à l'axe de rotation A. Ainsi, aucun mouvement axial de la vis sans fin n'est possible et aucun mouvement axial 5 de la vis sans fin n'entrainera n'entrainera en rotation le moyen d'entrainement 20. Le seul mouvement axial de l'ensemble de transmission susceptible d'entrainer en rotation le moyen d'entrainement 20 étant celui de la vis sans fin, l'invention permet ainsi d'annuler tous les jeux axiaux ayant une influence sur la 10 position angulaire du moyen d'entrainement 20. Le moyen de rappel 25 exerce également une force transversale sur la vis sans fin 15, c'est-à-dire une force dirigée selon une direction transversale à celle de l'axe de rotation de la vis sans fin, de manière à plaquer la vis sans fin contre son 15 support. Aucun mouvement transversal de la vis sans fin n'est possible et aucun mouvement transversal de la vis sans fin n'entrainera en rotation le moyen d'entrainement 20. Le même moyen de rappel permet ainsi d'annuler à la fois le jeu axial de la vis 20 sans fin 15 et le jeu transversal de la vis sans fin 15. Le moyen de rappel 25 est notamment situé sur le moyen d'entrainement. En particulier, et comme illustré sur la figure 1, le moyen de rappel plaque le secteur dentée 16 sur la vis sans fin 15 selon une direction axiale et par exemple 25 transvesale. Le moyen de rappel 25 est ici un ressort de torsion. Il exerce sur le secteur dentée 16 une force radiale autour de l'axe de rotation C, dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'orientation de l'axe C, illustrée par la flèche référencée D. Le moyen de rappel 25 plaque ainsi des dents du secteur denté 16 contre la vis sans fin 15 de manière à exercer les pressions axiale et transversale sur 30 la vis sans fin 15 évoquées précédemment. Le moyen de rappel 25 exerçant une pression axiale contre la vis sans fin 15 contraint la rotation de la vis sans fin selon une première direction radiale illustrée ici par la flèche E et correspondant à une rotation autour de l'axe de rotation A selon le 3024085 7 sens des aiguille d'une montre par rapport à l'orientation de l'axe de roation A. En effet, pour tourner selon cette direction, la vis sans fin doit pousser contre le moyen de rappel dans le sens opposée à la force axiale. 5 En outre, le pression axiale exercée sur la vis sans fin 15 par le moyen de rappel 25 crée une contrainte entre la vis sans fin 15 et son support en particulier entre la vis sans fin 15 et la plaque 30 de sorte que la rotation de la vis sans fin selon les deux sens de rotation est contrainte. Autrement dit, la vis sans fin 15 est pincée axialement par le moyen de rappel 25 contre le boitier 2, notamment au niveau de la 10 plaque 30, de sorte que sa rotation est également bloquée par frottement entre la vis sans fin 15 et le boitier 2. Le moyen de rappel 25 bloque ainsi radialement la vis sans fin 15 dans les deux directions de rotation autour de son axe de rotation. Le moyen de rappel est 15 dimensionné pour contrer tout moment de force appliqué à la vis sans fin 15 qui soit inférieur ou égal à 1 millinewton par mètre. L'actionneur électrique comprend également un système de commande 50 du moteur comprenant un connecteur 55 et une carte électronique 60. 20 Il comprend en outre un capteur de position 70, configurée pour détecter la position angulaire du moyen d'entrainement 20, ici par l'intermédiaire du secteur dentée 16. Le capteur de position 70 est liée à la carte électronique 60 afin de lui transmettre la position du moyen d'entrainement 20. Le système de commande 50, 25 grâce à l'information reçue par le capteur de position 70 peut alors actionner le moteur afin de corriger une éventuel erreur de positionnement. REVENDICATIONS1. Actionneur électrique (1) pour rendre au moins un élément optique mobile, 5 comprenant : - un moteur (3) ; - un ensemble de transmission mécanique (10) comprenant une vis sans fin (15) ; - un élément de support de la vis sans fin (15) 10 - un moyen d'entrainement (20) destiné à entrainer ledit élément optique mobile ; - un moyen de rappel (25) ; ledit moteur (3) étant configuré pour entrainer ledit ensemble de transmission mécanique (10) et ledit ensemble de transmission mécanique (10) étant configuré 15 pour entrainer ledit moyen d'entrainement (20), caractérisé par le fait que ledit moyen de rappel (25) exerce une pression axiale contre la vis sans fin (15) de manière à plaquer la vis sans fin (15) contre l'élément de support. 2. Actionneur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen 20 de rappel (25) exerce une pression transversale contre ladite vis sans fin (15) de manière à plaquer la vis sans fin (15) contre l'élément de support. 3. Actionneur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de rappel (25) est dimensionné pour bloquer 25 radialement la vis sans fin (15) pour tout moment de force appliqué à la vis sans fin (15) inférieur ou égal à 1 millinewton par mètre. 4. Actionneur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de rappel (25) est solidaire du moyen 30 d'entrainement (20). 3024085 9 5. Actionneur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de transmission mécanique (10) comprend un premier engrenage (11) entre ledit moteur (3) et ladite vis sans fin (15). 6. Actionneur électrique (1) selon la revendication 5, dans lequel le premier engrenage (11) est configuré pour démultiplier le mouvement du moteur (3) transmis à la vis sans fin (15). 7. Actionneur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de transmission mécanique (10) comprend un secteur denté (16) transmettant un mouvement de la vis sans fin (15) au moyen d'entrainement (20). 8. Actionneur électrique (1) selon la revendication 7, dans lequel ledit moyen de rappel (25) plaque le secteur denté (16) sur la vis sans fin (15) axialement et/ou transversalement. 9. Actionneur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit moyen de rappel (25) est un ressort de torsion. 10. Ensemble comprenant un élément optique mobile et un actionneur électrique (1) dudit élément optique mobile selon l'une quelconque des revendications précédentes.