Brevet FR3049427A1 — publié le 20171006

- 1 - « Outil de coupe motorisé électroportatif, de type sécateur » Domaine technique La présente invention concerne un outil de coupe motorisé 5 électroportatif, en particulier un outil de coupe pour la taille de végétaux, tel qu'un sécateur. Le domaine de l'invention est le domaine des outils de coupe motorisés électroportatifs, et en particulier le domaine des outils de coupe motorisés 10 électroportatifs pour la taille des végétaux, tels que par exemple des sécateurs. État de la technique Les outils de coupe motorisés électroportatifs pour la taille des 15 végétaux, tels que les sécateurs, comprennent une lame mobile coopérant une autre lame ou une butée, mobile ou non, pour réaliser la coupe d'une branche ou d'une partie d'une plante ou d'un arbre positionné entre ladite lame mobile et ladite autre lame ou butée. La lame mobile est mise en mouvement par un moteur commandé par une gâchette. 20 Dans ces outils, il est important de connaître la position relative des lames, et en particulier de la lame mobile par rapport à la lame fixe, en vue d'assurer un fonctionnement correct de l'outil. On connait le document FR 2 957 834 Al qui décrit un sécateur muni d'un dispositif de contrôle positionnel comprenant deux aimants et deux 25 capteurs à effet Hall pour obtenir des informations de position de la lame mobile. Un tel dispositif est difficile à maitriser à cause du croisement de trajectoire des champs des aimants par rapport aux capteurs. De plus, un tel dispositif est relativement encombrant et présente un 30 coût non négligeable. Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités. 3049427 - 2 - Un autre but de la présente invention est de proposer un outil motorisé électroportatif comprenant des moyens de détection de position d'une lame mobile moins coûteux, moins encombrants, plus facile à installer et à utiliser. Exposé de l'invention L'invention permet d'atteindre au moins un de ces objectifs par un outil de coupe motorisé électroportatif, en particulier sécateur, destiné notamment à la taille de végétaux, comprenant : - au moins une lame de coupe mobile, et - au moins un moteur pour déplacer ladite lame mobile ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection de la position de ladite lame mobile comprenant : - un unique capteur magnétique, dit central, disposé fixe par rapport à ladite lame mobile, et - au moins deux aimants solidaires de ladite lame mobile. Ainsi, dans l'outil de coupe selon l'invention, la détection de la position de la lame mobile est réalisée par un seul et unique capteur, contrairement aux outils de l'état de la technique qui nécessitent au moins deux capteurs. Par conséquent, les moyens de détection de la position de la lame mobile de l'outil selon l'invention sont moins coûteux, moins encombrants et plus facile à installer. De plus, l'utilisation d'un capteur unique permet de ne pas avoir à gérer le croisement des champs des aimants, qui est un phénomène qui se produit 25 lors de l'utilisation d'au moins deux capteurs. Par conséquent, les moyens de détection de l'outil selon l'invention sont plus faciles à utiliser. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'outil selon l'invention peut comprendre exactement deux aimants fixés à la lame mobile. 30 Avantageusement, au moins deux aimants peuvent présenter des orientations opposées l'un par rapport à l'autre, vu du capteur central. Ainsi, il est par exemple possible de discriminer si la lame mobile est en position ouverte ou en position fermée, et/ou le sens de déplacement de la 3049427 - 3 - lame mobile, à savoir en ouverture ou en fermeture, en fonction du signal mesuré par le capteur central. Dans une version préférée de l'outil selon l'invention, au moins un, en 5 particulier chaque, aimant peut être disposé du côté d'une extrémité proximale de la lame mobile. L'extrémité proximale de la lame mobile est celle qui se trouve du côté du corps de l'outil. 10 En particulier, la lame mobile peut comprendre une extrémité proximale dentée pour déplacer ladite lame mobile, par exemple au moyen d'une roue dentée mise en rotation par un moteur de l'outil selon l'invention. Avantageusement, les moyens de détection peuvent comprendre dans ce cas : 15 - un aimant positionné au niveau d'une première dent, et/ou - un aimant positionné au niveau d'une dernière dent ; de ladite extrémité dentée. Ainsi, il est possible de détecter une position complètement ouverte de la lame mobile, et/ou une position complètement fermée de la lame mobile. 20 Suivant une version préférée, les moyens de détection peuvent comprendre un aimant positionné au niveau de la première dent, et un aimant positionné au niveau de la dernière dent, et le capteur central peut être positionné de sorte qu'il se trouve à égale distance des aimants positionnés au niveau des première et dernière dents, lorsque la lame mobile se trouve à mi-course entre sa position ouverte et sa position fermée. En particulier, les deux aimants positionnés au niveau des première et dernière dents peuvent être orientées de manière opposée, par rapport au capteur central. Il est alors plus simple de discriminer la position complètement ouverte de la lame mobile, de la position complètement fermée de la lame mobile. De plus, le capteur central peut être positionné sous la lame mobile, du 35 côté de l'extrémité proximale de ladite lame mobile. 3049427 -4 En particulier, les aimants peuvent être disposés sur une face de la lame mobile en regard du capteur central. Ainsi, le champ de chaque aimant capté par le capteur central est 5 optimisé et n'est pas perturbé par une pièce se trouvant entre les aimants et le capteur central. Le capteur central peut préférentiellement être un capteur à effet Hall. 10 L'outil selon l'invention peut en outre comprendre en outre un module de commande pour commander le moteur, en vue de déplacer la lame mobile. Le module de commande peut commander le moteur en fonction du signal fourni par le capteur central. Par exemple, lorsque le capteur central fournit un signal informant que 15 la lame est en ouverture complète, alors le moteur est commandé pour ne plus déplacer la lame en ouverture en vue d'éviter un déraillement de la lame mobile. En outre, lorsque le capteur central fournit un signal informant que la lame est en fermeture complète, alors le moteur est commandé pour ne plus déplacer la lame en fermeture. 20 De plus la position complètement ouverte, respectivement complètement fermée, peut être utilisée comme position de référence pour : - commander un déplacement de la lame en fermeture, respectivement en ouverture, ou - détecter de manière précise la position actuelle de la lame 25 mobile. Par ailleurs, le signal fournit par le capteur central peut être utilisé pour atteindre une position particulière, par exemple une position de demi-ouverture de la lame mobile. 30 Le moteur de l'outil selon l'invention peut avantageusement comprendre un capteur, ou codeur, fournissant un signal relatif à la rotation générée par ledit moteur, et donc au déplacement de la lame mobile. Le module de commande peut alors commander le moteur en outre en 35 fonction dudit signal fourni par ledit capteur, ou codeur. 3049427 - 5 - Ainsi, en combinant le signal fourni par le capteur central et le codeur du moteur il est possible de réaliser un positionnement précis, répétable et de la lame mobile. En effet, le capteur central permet de déterminer avec précision la 5 position de fermeture complète et/ou la position d'ouverture complète de la lame mobile. A partir d'une, ou de chacune de ces positions, il est alors possible, avec le codeur du moteur, de connaître avec précision la position actuelle de la lame mobile, et de déplacer avec précision la lame mobile. 10 L'outil selon l'invention, et en particulier le module de commande, peut être configuré pour réaliser une étape d'auto calibration pour mesurer les signaux fournis par chacun des aimants, par exemple lors d'une première utilisation dudit outil. En particulier, l'étape d'auto calibration peut réaliser une mesure, et 15 éventuellement une mémorisation, d'une valeur maximale d'un signal capté par le capteur central pour chaque aimant. Lors d'une telle étape de calibration, l'outil peut être commandé pour réaliser une ouverture, et éventuellement une fermeture, complète de la lame mobile. 20 L'outil selon l'invention peut se présenter sous la forme d'un sécateur portatif comprenant une lame mobile et une contre-lame fixe. Alternativement, l'outil selon l'invention peut se présenter sous la forme d'un sécateur portatif comprenant deux lames mobiles. Dans ce cas, il est 25 possible d'utiliser les moyens de détection en considérant l'une des lames comme fixe, l'autre des lames mobile par rapport à la lame considérée comme fixe. 30 Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'exemples nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : - la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un outil de coupe selon l'invention ; 3049427 - 6 - - la FIGURE 2 est une représentation schématique partielle de l'outil de la FIGURE 1, sur laquelle la lame mobile est montrée démontée et retournée ; - la FIGURE 3 est une représentation schématique du circuit de 5 commande de la lame mobile de l'outil de la FIGURE 1 ; et - la FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple de signal mesuré par le capteur central de l'outil de la FIGURE 1. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des 10 variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite, isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de 15 préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation 20 décrits sont combinables entre eux si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. 25 La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un outil de coupe selon l'invention. L'outil de coupe, représenté sur la FIGURE 1, est un sécateur 100 comprenant une lame mobile 102 coopérant avec une lame fixe 104 pour réaliser une coupe. 30 La lame mobile 102 est mise en rotation par un moteur brushless 106, équipé d'un codeur (non visible sur la FIGURE 1), par l'intermédiaire d'une roue dentée 108 qui est engagée dans une extrémité proximale dentée 110 de la lame mobile 102. Une gâchette 112 permet à un utilisateur de commander le mouvement 35 de la lame mobile 102. 3049427 - 7 - Une carte électronique 114 permet de commander le fonctionnement du moteur 106, et donc la position de lame mobile 102, en fonction de la position de la gâchette 112 mais aussi en fonction de la position actuelle de la lame mobile 102. 5 La FIGURE 2 est une représentation schématique partielle de l'outil de la FIGURE 1, sur laquelle la lame mobile a été démontée et retournée. Autrement dit, sur la FIGURE 2, la face visible 202 de la lame mobile 10 102 est la face qui est en regard de la lame fixe 104, lorsque la lame mobile 102 est montée sur l'outil 100. Tel que visible sur la FIGURE 2, la lame mobile 102 comprend deux aimants 2041 et 2042, fixés à la lame mobile 102, sur la face 202, du côté de l'extrémité proximale dentée 110. En particulier, l'aimant 2041 est fixée à la 15 lame mobile 102 au niveau d'une première dent 2061 de l'extrémité dentée 110, et l'aimant 2042 est fixée à la lame mobile 102 au niveau d'une dernière dent 2062 de l'extrémité dentée 110. De manière non limitative, la première dent 2061 est engagée dans la roue dentée 108 lorsque la lame mobile 102 est en position complètement 20 fermée, et la dernière dent 2062 est engagée dans la roue dentée 108 lorsque la lame mobile 102 est en position complètement ouverte. La lame mobile 102 est en rotation autour d'un axe 208 entre les positions ouverte et fermée. Le sécateur 100 comprend en outre un capteur central 210, tel qu'un 25 capteur à effet Hall, disposé sur le châssis de l'outil 100, sous la lame mobile 102, et en regard de la face 202 de la lame mobile 102 comportant les aimants 2041-2042. Ce capteur central 210 est prévu pour détecter le champ des aimants 2041-2042, lors de la rotation de la lame mobile 102. Le capteur central 210 est positionné de sorte qu'il se trouve à égale 30 distance des aimants 2041-2042, lorsque la lame mobile 102 se trouve à mi-course. De plus, le capteur central 210 et les aimants 2041-2042 sont positionnés de sorte que le capteur central 210 se trouve en dessous et en regard de : 3049427 - 8 - - l'aimant 2041 lorsque la lame mobile 102 est en position de fermeture complète, et - l'aimant 2042 lorsque la lame mobile 102 est en position d'ouverture complète. 5 En outre, par rapport au capteur central 210, les aimants 2041-2042 sont orientés de manière opposée. Par exemple, le pôle nord de l'aimant 2041 est orienté vers le capteur central 210, alors que c'est le pôle sud de l'aimant 2042 qui est orienté vers le capteur central 210. 10 La FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un circuit de commande de la lame mobile de l'outil de la FIGURE 1. Le circuit de commande 300, représenté sur la FIGURE 3, comprend un module de commande 302 recevant le signal mesuré par le capteur central 15 210. Ce signal permet de déterminer si la lame mobile 102 se trouve en position de fermeture complète, ou en position d'ouverture complète. Le module de commande 302 reçoit en outre un signal de la part d'un codeur 304 du moteur brushless 106. Ce signal permet de déterminer exactement la course appliquée par le moteur 106 à la lame mobile 102, à 20 partir d'une position de référence, telle qu'une position d'ouverture complète ou de fermeture complète, par exemple en comptant la quantité de rotation d'un rotor du moteur brushless 106. Ainsi, en détectant une position d'ouverture complète, et/ou une position de fermeture complète, de la lame mobile 102 grâce au capteur 25 central 210 et aux aimants 2061-2062, il est possible à partir du signal fourni par le codeur 304 de déterminer, de manière simple et très précise, la position actuelle de la lame mobile 102. Le module de commande 302 reçoit également un signal de la part d'un 30 capteur 306, par exemple un capteur à effet Hall, agencé pour détecter la position d'un aimant 308 fixé à la gâchette 112. Le signal reçu du capteur 306 permet de déterminer la position de la gâchette 112, c'est-à-dire la commande souhaitée par l'utilisateur. 3049427 - 9 - En fonction de la position actuelle préalablement déterminée, et de la position de la gâchette 112 renseignée par le capteur 306, la lame mobile 102 peut être commandée de manière précise et sans risque de déraillement. 5 La FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple de signal mesuré par le capteur central de l'outil de la FIGURE 1. Ainsi, pour un des aimants, par exemple l'aimant 2041, le capteur central 110 mesure un signal 400 de valeur positive et pour l'autre des 10 aimants, par exemple l'aimant 2042, le capteur central 110 mesure un signal 400 de valeur négative. Cela vient du fait que les aimants 2041 et 2042 sont orientés de manière opposée par rapport au capteur central 210. Le signe du signal mesuré 400 permet donc de discriminer facilement si la lame mobile 102 est en position fermée ou en position ouverte. 15 De plus, on remarque que le signal mesuré 400 présente un maximum positif 402, respectivement un maximum négatif 404. Dans les deux cas, la valeur maximale est obtenue lorsqu'un aimant est positionné en face, en regard, et au plus près du capteur central 210. Par conséquent, lorsque le signal mesuré 400 par le capteur central 210 atteint une valeur maximale 20 positive ou négative, il est possible de détecter avec précision la position de fermeture totale ou d'ouverture totale de la lame mobile 102. Les valeurs maximales positive 402 et négative 404 peuvent être mesurées et mémorisées dans le module de commande 302, lors d'une phase de calibration du sécateur 100 qui peut être réalisée lors de la première 25 utilisation du sécateur 100 en réalisant une ouverture, et éventuellement une fermeture, complète de la lame mobile 102. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être 30 décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. En outre, les exemples qui viennent d'être décrits portent uniquement sur des sécateurs. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux sécateurs et concernent tout type d'outils motorisés électroportatifs comprenant un 35 élément fonctionnel mobile, en translation et/ou en rotation, tels que par 3049427 - 10 - exemple des pinces, des visseuses, des perceuses scie, tronçonneuses, taille-haies, coupe-bordures ou souffleurs. REVENDICATIONS1. Outil (100) de coupe motorisé électroportatif, en particulier sécateur, destiné notamment à la taille de végétaux, comprenant : - au moins une lame de coupe mobile (102), et - au moins un moteur (106) pour déplacer ladite lame mobile (102) ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection de la position de ladite lame mobile (102) comprenant : - un unique capteur magnétique (210), dit central, disposé fixe par rapport à ladite lame mobile (102), et - au moins deux aimants (2041,2042) solidaires de ladite lame mobile (102). 2. Outil (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il 15 comprend exactement deux aimants (2041,2042) fixés à la lame mobile (102). 3. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux aimants (2041,2042) présentent des orientations opposées l'un par rapport à l'autre, vu du capteur central (210). 20 4. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un, en particulier chaque, aimant (2041,2042) est disposé du côté d'une extrémité proximale (110) de la lame mobile (102). 25 5. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame mobile (102) comporte une extrémité proximale dentée (110) pour déplacer ladite lame mobile (102), les moyens de détection comprenant : - un aimant (2041) positionné au niveau d'une première 30 dent (2061), et/ou - un aimant (2042) positionné au niveau d'une dernière dent (2062) ; de ladite extrémité dentée (110). 3049427 - 12 - 6. Outil (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la lame mobile (102) comporte un aimant (2041) au niveau de la première dent (2061) et un aimant (2042) au niveau de la dernière dent (2062) de l'extrémité dentée (110), le capteur central (210) étant positionné de sorte 5 qu'il se trouve à égale distance desdits aimants (2041,2042) lorsque la lame mobile (102) se trouve à mi-course. 7. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur central (210) est positionné sous la lame 10 mobile (102), du côté de l'extrémité proximale (110) de ladite lame mobile (102). 8. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les aimants (2041,2042) sont disposés sur une 15 face (202) de la lame mobile (102) en regard du capteur central (210). 9. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un module (302) de commande pour commander le moteur (106) en fonction du signal fourni par le capteur 20 central (210). 10. Outil (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur (106) comprend un capteur (304), ou codeur, fournissant un signal relatif à la rotation générée par ledit moteur (106), la commande dudit 25 moteur (106) par le module de commande (302) étant en outre réalisée en fonction dudit signal fourni par ledit capteur (304). 11. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est configuré pour réaliser une étape d'auto calibration 30 pour mesurer les signaux fournis par chacun des aimants (2041,2042). 12. Outil (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, se présentant sous la forme d'un sécateur portatif comprenant une lame mobile (102) et une contre-lame fixe (104). 35