EP4136739A1 - Motoréducteur compact - Google Patents

Motoréducteur compact

Info

Publication number
EP4136739A1
EP4136739A1 EP21725573.6A EP21725573A EP4136739A1 EP 4136739 A1 EP4136739 A1 EP 4136739A1 EP 21725573 A EP21725573 A EP 21725573A EP 4136739 A1 EP4136739 A1 EP 4136739A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor according
output shaft
geared motor
integral
rotor assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21725573.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Antoine Foucaut
Damien LAFORGE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moving Magnet Technologie SA
Original Assignee
Moving Magnet Technologie SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moving Magnet Technologie SA filed Critical Moving Magnet Technologie SA
Publication of EP4136739A1 publication Critical patent/EP4136739A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/005—Magnetic gearings with physical contact between gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02034—Gearboxes combined or connected with electric machines

Definitions

  • the present application relates to the field of rotary geared motors integrally combining an electric motor of the brushless type with a mechanical reduction gear having a high axial compactness, for example of the trochoidal or epicyclic type.
  • the invention will find a privileged use in various automotive applications, such as for example for the actuation of a valve flap, of a needle for adjusting the flow rate of a liquid, of a camshaft phase shifter ...
  • the output shaft on the one hand and the rotor assembly on the other hand are guided by bearings supported by the motor housing. This results in particular a risk of concentricity defect due to manufacturing tolerances which can impact negatively the performance of the motor and reducer, particularly the efficiency, reversibility and wear of the latter.
  • the invention refers more particularly to a geared motor comprising an electric motor and a mechanical speed reducer, said electric motor having a cylindrical wound stator assembly forming a free interior space and a rotor assembly guided inside said interior space.
  • said reduction gear being inside a housing secured to said stator assembly and having a set of movable gears, the output of said movable gears being secured to a movement output shaft, the input element of said movable gears being driven by said rotor assembly extending inside said housing
  • said geared motor comprising a guide member of said output shaft, said output shaft being extended inside said motor to a guide member located at least in part inside said stator assembly characterized in that said rotor assembly is guided by positively guiding means formed between the interior surface of the rotor assembly and a surface of said output shaft.
  • said guide means is constituted by a bearing, said guide means consists of a sliding bearing, said guide means comprises a coaxial combination of a bearing and of the tubular sleeve a flange integral with the stator assembly, said stator assembly is overmolded by an injectable plastic material forming in said interior space a support element for guiding said output shaft, said support element is a cylindrical bore receiving a rolling bearing or bearing to which the output shaft is guided, said support member is a cylindrical bore directly guiding the output shaft, said guide support element is a plain bearing obtained by a cylindrical bore directly produced in the overmolding of the stator assembly, said guide support element is an attached bearing, said housing and said overmolding are extended laterally by fixing eyelets corresponding, said overmolded stator is inside a flange, said housing and said flange being extended laterally by corresponding fixing eyelets, said input element having on its periphery a serrated shape collaborating mechanically with a fixed serrated shape integral
  • FIG.l Figure 1
  • Figure 2 an exploded perspective view of the embodiment shown in Figure 1
  • FIG.3 Figure 3 a sectional view of a second embodiment of a geared motor according to the invention.
  • FIG.4 Figure 4
  • Figure 5 a sectional view of a fourth embodiment of a geared motor according to the invention
  • FIG.6 Figure 6 a sectional view of a fifth embodiment of a geared motor according to the invention.
  • FIG.7 Figure 7, a sectional view of a sixth embodiment of a geared motor according to the invention.
  • FIG.8 Figure 8 a sectional view of a seventh embodiment of a geared motor according to the invention.
  • FIG.9 Figure 9 a sectional view of an eighth embodiment of a geared motor according to the invention
  • Figure 10 Figure 10 a sectional view of a ninth embodiment of a geared motor according to the invention
  • FIG.11b Figures 11a and 11b, a sectional view of a tenth embodiment of a geared motor according to the invention
  • FIG.12 Figure 12 an exploded perspective view of the embodiment shown in Figure 11,
  • FIG.13 Figure 13 a sectional view of an eleventh embodiment of a geared motor according to the invention.
  • FIG.14 Figure 14 an exploded perspective view of the embodiment shown in Figure 13,
  • Figure 15 a sectional view of a twelfth embodiment of a geared motor according to the invention
  • FIG.16 Figure 16 an exploded perspective view of the embodiment shown in Figure 15,
  • Figure 17a is a perspective view in partial section and,
  • FIG.17b Figure 17b an exploded perspective view and partial section, of a thirteenth embodiment
  • FIG.18b Figure 18a and 18b of exploded perspective views and partial section and,
  • Figure 19 an exploded perspective view of a fifteenth embodiment of a geared motor according to the invention.
  • the geared motor comprises an electric motor (200) associated with a mechanical speed reducer (201), the electric motor (200) being composed of a stator assembly (2) and a rotor assembly (26) and the mechanical speed reducer (210) having a set of movable gears, the output element of said movable gears being integral with a shaft of motion output (19), the input member of said movable gears being driven by said rotor assembly (26).
  • FIGS 1 and 2 show a first embodiment of a geared motor according to the invention.
  • the latter comprises, in this example, a flange (1) inside which is positioned the stator assembly (2) of the brushless electric machine, this stator assembly (2) being here in the form of an assembly of sheets ferromagnetic overmolded in a plastic material to promote the strength of the electrical windings (3).
  • the electrical windings have connections at their ends
  • This circuit comprises a magnetic position measurement probe (24), for example a Hall probe, positioned in the extension of the output shaft (19).
  • This printed circuit (5) may include all or part of the electronic components enabling the motor to be controlled. This embodiment does not limit the invention and the connection of the motor coils can be made using copper tracks (or “lead-frame”) if, for example, the power required is high.
  • the printed circuit (5) can then be deleted or retained if it is necessary to have one or more position sensors intended to measure the position of the output shaft (19) of the set of movable gears or of the rotor assembly (26).
  • the arrangement of the printed circuit (5) between the stator assembly (2) and the flange (1) allows very compact integration while promoting the evacuation of the heat generated by the printed circuit (5) using the flange ( 1).
  • the stator assembly (2) is cylindrical in shape around the axis of rotation of the electrical machine and defines a free interior space (6) in which is placed a rotor assembly (26), typically but not limited to under the in the form of a magnetic ring (8) integral with a support (9) which may or may not have magnetic properties.
  • a rotor assembly typically but not limited to under the in the form of a magnetic ring (8) integral with a support (9) which may or may not have magnetic properties.
  • This embodiment of the rotor assembly (26) is not limiting of the invention and other embodiments conventionally used by those skilled in the art, for example without magnets or with magnets inserted in or on a ferromagnetic yoke, are envisaged. , the magnets can also be wholly or partly located in the stator part.
  • This support (9) is extended towards the front of the rotor assembly (26) by a shaft (10) of which is integral the inner ring of a bearing (11) so that the axis of rotation of the bearing has an eccentricity with respect to the axis of rotation of the rotor assembly (26).
  • the outer ring of the bearing (11) is integral with a disc-shaped gear wheel (12) having at its periphery a serrated shape (13).
  • the invention is not limited to a rotor assembly (26) fully located inside the stator assembly (2), but extends to any type of arrangement that a person skilled in the art would consider.
  • the rotor assembly (26) may have a bell shape so as to accommodate the stator assembly (2) within it while remaining guided by the output shaft (19) passing through the assembly. stator (2).
  • stator assembly (2) we can also imagine an axial flow configuration well known to those skilled in the art for which the magnetically active parts of the stator assembly (2) and of the rotor assembly (26) face each other in the axial direction of the motor, the assembly rotor (26) nevertheless remaining guided inside the stator assembly (2).
  • the stator assembly (2) integral with the flange (1), is inserted into a housing (14), forming an integral whole.
  • the housing (14) has a serrated inner shape (15) which cooperates with the serrated shape (13) of the gear wheel (12) so that said gear wheel (12) performs cycloidal movement when driven by the rotor assembly (26) via the eccentric bearing (11).
  • Embodiments comprising several wheels (12) are also envisaged but not shown.
  • the serrated shape (15) of the housing is preferably made directly in the material of the housing (14) forming one and the same part as shown here, or else can be made as an independent part attached to the housing (14) if , for example, for robustness requirements, the serrated shape must be made of a material with better mechanical strength than the housing (14).
  • the gear wheel (12) has a set of cavities (16) within which are positioned the axial extensions (17) of an output disc (18).
  • This output disc (18) is guided in rotation around the axis of rotation of the electric machine by an output shaft (19).
  • the gear wheel (12) By the cycloidal movement of the gear wheel (12) and the rotational guidance of the output disc (18), the latter is driven in rotation according to a mechanical reduction ratio imposed by the number of teeth of the serrated shapes (13 , 15) cooperating according to the teachings of the state of the art on trochoidal type reducers.
  • the axial extensions (17) can alternatively be fixed and integral with the housing (14), the latter then serving as a support for the gear wheel (12).
  • said gear wheel (12) describes a circular path movement, the serrated shape (15) and the output disc (18) then being rigidly linked or forming one and the same part.
  • the gear wheel (12) may have two toothing profiles (13) which are not coplanar, one cooperating with the serrated shape (15) and the other cooperating with a second serrated shape rigidly linked to the output disc, the axial extensions (17) and the cavities (16) then being eliminated.
  • the housing (14) has radial extensions complementary to radial extensions of the flange (1) and having fixing eyelets (36) intended to secure the geared motor according to the invention to any external member related to the application.
  • the housing (14) has on the front of the geared motor a guide (20) receiving a bearing (21) guiding in rotation around the axis of rotation of the machine, the output shaft (19), the latter being extended at the front by a connecting shaft (22) to any external member linked to the application of the geared motor.
  • the output shaft (19) is extended towards the rear of the gearmotor of so as to pass through the interior of the rotor assembly (26) and the interior space (6).
  • the output shaft (19) is guided at the rear of the geared motor by a bearing (25) formed by an extension of the overmolding of the stator assembly (2) directly performing this guiding function without an attached guide element.
  • the output shaft (19) of the set of movable gears is connected by a connection shaft (22) to an external member, however this direct connection mode is not limited to the invention and all types of indirect variations obvious to those skilled in the art are contemplated.
  • the output shaft (19) of the set of movable gears could be coupled to the input wheel of a second set of movable gears articulated for example about a parallel axis or perpendicular to the output shaft (19), the output of this second set of movable gears possibly being integral with the means of connection to an external member.
  • the output shaft (19) guides the rotor assembly (26) of the machine in rotation, here thanks to the use of two needle bearings (23) inside of the stator assembly (2). In this way, the rotor assembly (26) has effective guidance, over a large part of its length, provided by the output shaft (19).
  • the output shaft (19) supports a magnet (7) facing axially a magneto-sensitive detection probe (24) serving for the detection of the angular position of the output shaft (19) .
  • Position detection is not limited to a magnet / probe pair; other embodiments can be envisaged, such as detection of the inductive type (not shown).
  • the inner and / or outer guide tracks of the bearings (11) or of the needle bearings (23) can be produced directly in the support parts, said support parts possibly being the output shaft (19), the support (9) or the toothed wheel (12).
  • FIG. 3 presents a second embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first mode presented in FIGS. 1 and 2.
  • This variant differs from the first mode by two elements. Indeed, at the rear of the gear motor and of the output shaft (19), an additional guide element (251), here of the bearing type, is inserted between the bearing (25), which here serves as a bore d 'reception of the additional guide element (251), and the output shaft (19).
  • the guiding of the rotor assembly (26) on the output shaft (19) is achieved by sliding the first onto the second, this embodiment then dispensing with the needle bearings (23) of the first embodiment. production.
  • Any additional guide element (251) other than a bearing that a person skilled in the art would choose, depending on the functional constraints, can be considered.
  • FIG. 4 shows a third embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first embodiments presented in the preceding figures.
  • This variant differs from these modes in that the previously described bearings (23) are removed.
  • the rear of the output shaft (19) is guided by the extension of the overmolding forming a bearing (25), as shown in Figure 1, and the rotor assembly (26) is guided by the output shaft (19) by sliding, as shown in Figure 3.
  • This minimalist and simplest and economical configuration will be preferred in particular when the cost constraint is significant and the transverse forces and the torque applying to the shaft. output are the least important.
  • Figure 5 shows a fourth embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first embodiment shown in Figures 1 and 2.
  • This variant differs from the first embodiment in that the rear needle bearing (23) is removed and the rear guidance of the rotor assembly (26) by the output shaft (19) is achieved by sliding the first onto the second in order to offer an attractive cost and performance compromise, the guidance by rolling elements at the level of the eccentric absorbing most of the radial forces passing through the reducer.
  • Figure 6 shows a fifth embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first embodiment shown in Figures 1 and 2.
  • This variant differs from the first embodiment in that the printed circuit (5) and the flange (1 ) have an opening through which the output shaft (19) passes so as to open out at the rear end of the geared motor in order to provide a double output.
  • the magnet (7) is a ring integral with the output shaft (19) and is radially facing the magnetosensitive detection probe (24) serving for the detection of the angular position of said output shaft. (19), such as the patents W02007057563A1 or W02007099238A1 of the applicant.
  • the detection of the position is not limited to a magnet / probe pair but encompasses other embodiments which may be envisaged by those skilled in the art, in axial or radial configuration, such as detection of the inductive type. or by optical sensor.
  • Figure 7 shows a sixth embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first embodiment shown in Figures 1 and 2.
  • This variant differs from the first embodiment in that the output shaft (19) is not not extended by a connection shaft (22), and the output disc (18) is directly fixed to the system to be controlled by means of screws inserted into threaded holes (32) of said output disc (18).
  • This embodiment makes it possible to absorb transverse forces as well as transmission and tilting torques on the output shaft (19) which are greater than for the first embodiment.
  • this embodiment provides for replacing the ball bearing (21) with a double row bearing of larger diameter (33).
  • FIG. 8 presents a seventh embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the second embodiment presented in FIG. 3.
  • This variant has a failure prevention function commonly called “failsafe”.
  • this function is obtained by the action of a spring (28) housed in the guide (20).
  • Said spring (28) is integral with the housing at one end (30) and integral with the output disc (18) at its other end (29).
  • the action of the spring (28) has the effect of returning the output shaft (19) to a chosen angular position.
  • the incorporation of said spring limits the total angular travel of the output shaft (19) of the geared motor described by the invention.
  • FIG. 9 shows an eighth embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
  • This variant differs from the first embodiment in that the rear needle bearing (23) is withdrawn.
  • the guiding of the rear part of the rotor assembly (26) is provided by means of a bearing (252), integral for its inner part with the outer periphery of the extension of the overmolding, and inserted into a bore of the rear part of the rotor assembly (26).
  • a spring (108) provides axial prestressing of the assembly.
  • this prestress takes up the assembly clearances, prevents parasitic tilting of the disc (12) and thus prevents the geared motor from premature wear or even the generation of parasitic noise by ensuring proper engagement of the teeth.
  • the axial preload can also be reinforced or achieved completely using the magnetic ring (8) of the rotor assembly (26) intentionally not centered axially with respect to the stator assembly (4), an axial magnetic force is then created, the magnetic ring (8) going naturally to refocus on the stator assembly (4)
  • FIG. 10 presents a ninth embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first embodiment presented in FIGS. 1 and 2.
  • This variant differs from the first embodiment in that the axial compactness is greatly increased.
  • the needle bearings (23) are arranged in series and the front guide (20) has a disc shape.
  • a spring washer (151) is placed between a shoulder of the support (9) of the rotor assembly (26) and the bearing (11), said bearing (11). ) being slidably mounted on said support (9). The rotor assembly (26) is then pressed against the extension of the overmolding of the stator assembly (2).
  • a friction washer (150) is then placed between said support (9) and said extension so as to limit the friction losses between these two elements in relative rotation.
  • the spring washer (151) cancels the axial play between the gear wheel (12) and the output disc (18) which would cause noise and premature wear of these parts.
  • the output disc (18) is then in axial abutment against an annular extension (153) of the guide (20), the relative speed between these parts being low, the friction is controlled by a good dimensioning of the elastic washer (151).
  • the housing (14) is an integral part of the stator overmolding.
  • the rotor assembly consists of a sheet metal package (152) on which is secured a magnet ring (8), for example by gluing, the sheet metal package (152) is then secured to the support (9).
  • FIGs 11a, 11b and 12 show a tenth embodiment according to the invention, similar to the first embodiment shown in Figures 1 and 2.
  • This embodiment is a particularly compact variant in the axial direction.
  • This variant differs from the first mode in that the needle bearings (23) are removed and the guiding of the rotor assembly (26) by the output shaft (19) is provided by means of two bearings (37). and (38) inserted into bores of the hollow shaft (10) of the rotor assembly (26).
  • Said bearing (37) receives an axial force from a spring (108) constrained at its other end by a washer (107) integral with the output shaft (19).
  • This axial force is transmitted by said bearing (37) to the shaft (10) of the support (9) of the rotor assembly (26) via a stop (109), so as to generate an axial force ensuring the prestressing of the gear wheel (12) integral with said shaft (10) of the rotor assembly (26) on the output disc (18) integral with the output shaft (19).
  • this prestress takes up the assembly clearances, prevents parasitic tilting of the disc (12) and thus prevents the geared motor from premature wear or even the generation of parasitic noise by ensuring proper engagement of the teeth.
  • the axial play and tilting of the output assembly (18), (19) and (22) can be limited by limiting the axial play by means of the stop ring (41) and a friction disc (42) attached or produced by the housing (14).
  • connection shaft (22) provides for interfacing by a splined cavity (34), and in that the stator assembly (2) comprises a guide flange (35) to ensure the rear guide of the output shaft (19), these embodiments not being, however, limiting of the inventions.
  • This variant embodiment also differs from the first embodiment in that the flange (1) is not secured to the housing (14) by the fixing eyelets (36), but by screws directly housed in the overmolded stator assembly. (31). Finally, this variant differs from the first embodiment in that it incorporates a brake and safety locking system.
  • this function is provided by the addition in the interior space (6) of a monostable magnetic actuator (100), but the invention is not limiting to this technology.
  • Said magnetic actuator (100) consists of a ferromagnetic bell (101) having an inner annular extension. Said inner annular extension being assembled without play on said guide flange (35) of the stator assembly (2), the inner part of said guide flange (35) forming a bearing (25) guides the output shaft (19) .
  • Said ferromagnetic bell (101) is closed by a ferromagnetic disc part (103) being mounted with play on the same external part of the extension of the overmolding and being guided in translation by an axial singularity (110) of the bell (101) cooperating with a complementary shape (111).
  • Said disc portion (103) has axial teeth (105) on its outer periphery which cooperates with a crown (106) inserted in an annular recess of the shaft (10) and having complementary teeth (115), so as to block the rotation of the rotor assembly (26) when said teeth (105, 115) are nested.
  • Said magnetic actuator (100) is characterized in that in the rest or fault state, the interlocking of the teeth (105, 115) is ensured by a spring (104) inserted in the internal cavity of the bell (101 ) and coaxial with the output shaft (19), said spring (104) being axially supported at one of its ends on the radial expansion of the bell (101) and at the other end on the expansion radial part of the disc (103).
  • a spring (104) inserted in the internal cavity of the bell (101 ) and coaxial with the output shaft (19), said spring (104) being axially supported at one of its ends on the radial expansion of the bell (101) and at the other end on the expansion radial part of the disc (103).
  • an annular coil (102) inserted into the cavity of the bell (101) and integral with said bell, which generates a magnetic force of attraction between the bell (101) and the disc part (103) when it is crossed by a current.
  • Said magnetic force opposes the force of the spring and makes it possible to eliminate the contact
  • Figures 13 and 14 show an eleventh embodiment of a geared motor according to the invention, very similar to the first embodiment shown in Figures 1 and 2.
  • This variant differs from this embodiment in that the reducer is of the type epicyclic.
  • the rotor assembly (26) no longer drives the gear wheel (12) via the bearing (11), but has a serrated shape (27) at its end which cooperates with the serrated shapes ( 13) multiple gear wheels (12).
  • the multiple gear wheels (12) are guided in rotation by axial extensions (17) of the output disc (18) integral with the output shaft (19).
  • the example illustrated is not limiting of the invention, the number of satellites (12) and the type of epicyclic reduction gear, here of simple type, can be modified, the person skilled in the art would also consider integrating a compound train.
  • Figures 15 and 16 show a twelfth embodiment of a geared motor according to the invention. It differs from the previous embodiments in that it comprises two different juxtaposed reduction modules, the first being a trochoidal reduction gear and the second an epicyclic reduction gear.
  • the rotor assembly (26) is guided by sliding bearings on the output shaft (19).
  • the shaft (10) of the rotor support (9) guides a gear wheel (12) eccentrically with respect to the axis of rotation of the rotor assembly (26).
  • the disc-shaped gear wheel (12) has a serrated shape (13) at its periphery.
  • the housing (14), integrated into the overmolding of the stator assembly (2), has two serrated internal shapes (15, 125), the first serrated shape (15) cooperating with the serrated shape (13) of the gear wheel (12) such that said gear wheel (12) performs cycloidal motion when driven by the rotor assembly (26) via the eccentric guide ring (129) to form the first reduction stage, the second serrated shape (125) cooperating with multiple planet gears (122) to form a second reduction stage.
  • the gear wheel (12) has a set of cavities (16) inside which are positioned pins (120) integral with a planet carrier (121). Said pins each guide a satellite gear wheel (122) having on its outer periphery two serrated shapes (123, 124), the first serrated shape (123) cooperating with the second serrated shape (125) of the housing (14).
  • the output disc (18) has a serrated inner shape (126) cooperating with the second serrated shape (124) of the satellite gear wheels (122).
  • the output disc (18) is overmolded on the output shaft (19) and guided by slide bearings (127) on interior surfaces of the overmolding of the stator assembly (2) and of the stator assembly (2).
  • guide (20) Said output disc (18) also has a protuberance (128) cooperating with a complementary shape of the member to be controlled. The complementary shape of the controlled member being guided by the inner surface of the guide (20).
  • Said output shaft (19) is guided at the other end of the geared motor, on the one hand, by a protuberance of the overmolding of the stator assembly (2) forming a bearing (25), and on the other hand, by a protuberance of the flange (1) forming a bearing (130).
  • the output shaft (19) is secured to a U-shaped part (131) by stamping. Said U-shaped part (131) having a second means of interfacing with the member to be controlled.
  • the guides are produced by plain bearings, but the other alternatives of add-on parts that a person skilled in the art would consider are not ruled out, by way of example, the guide ring (129 ) can advantageously be replaced by a bearing so as to limit the friction in this critical zone.
  • the housing (14) is an integral part of the stator overmolding and is not linked to the flange (1) by fixing eyelets (36), not visible here, but by screws directly housed in the assembly. overmolded stator (31).
  • Figures 17a and 17b show a thirteenth embodiment, very similar to the embodiment shown in Figure 10.
  • This variant differs from this embodiment in that the gear wheel (12) comprises deformable hooks (50), capable of being clipped onto a face (53) of the output wheel (18), passing through the cavities (51), so as to eliminate the degree of axial freedom between the gear wheel (12) and the wheel outlet (18).
  • the axial joining of these two parts prevents the appearance of vibrations and the premature wear which accompany them and limits the misalignment penalizing the operation of the reducer.
  • hooks (50) integrated into the gear wheel (12) is not limiting on the invention, the hooks (50) being able alternatively to be integrated into the output wheel (18) and the cavities (51 ) to the gear wheel (12), but those skilled in the art could also imagine all kinds of solutions aimed at constraining axial displacement between the output wheel (18) and the gear wheel (12) while leaving free mobility in an orthogonal plane.
  • This embodiment also differs in that a ring (52) made of a very rigid material, such as steel, is inserted on the outer periphery of the housing (14) at the level of the indented inner shape (15), so as to compensate for the radial deformations of the housing (14) due to the forces between the gear wheel (12) and the internal serrated shape (15).
  • This ring (52) is particularly useful when the inner serrated shape (15) is an integral part of a plastic housing (14).
  • the use of such a ring (52) is nevertheless not conditioned on the use of plastic materials, but can be considered as soon as the forces involved are too great and risks deforming the indented inner shape (15).
  • the use of such a ring (52) is not limiting to the embodiment presented and can be attached to the periphery of the stator assembly (2) when the indented inner shape (15) is directly produced in its overmolding.
  • Figures 18a, 18b, 18c and 18d show a fourteenth embodiment. It differs from the previous embodiments in that it comprises an external rotor motor and a so-called deformation wave or elliptical reduction gear.
  • the rotor assembly (26) is sandwiched by the stator assembly (2), the latter also performing the function of an overmolded casing (14), this embodiment however not being limited to the casing. can be a separate part and attached to the stator assembly.
  • the rotor assembly (26) and more particularly the magnetic ring (8) cooperates magnetically with the field created by the coils (3) of the stator assembly (2) on the outer radial periphery of the stator.
  • the rotor assembly (26) is guided at least in part in the interior space (6) of the stator assembly (2) by bearings (37), or plain bearings, inserted between the support (9) of the rotor assembly (26) and the output shaft (19).
  • Said output shaft (19) itself being guided by a plain bearing (25) or by means of a rolling element (not shown).
  • the shaft (10) of the rotor support (9) guides an elliptical plate (300) composed of an elliptical hub (301) supporting a special bearing (302) deforming the external toothed deformable bush (303) which meshes with the ring gear internal toothed (304).
  • the latter can be attached, overmolded or form an integral part of the stator assembly (2) or of the housing (14).
  • the rotatably driven elliptical plate (300) deforms the toothed bush (303) which has a slightly lower number of teeth, generally two fewer teeth, than the inner ring gear (304).
  • said internal toothed ring (304) is most often static and the reduced output movement is taken up by the deformable bush (303), here linked to the connection shaft (22) forming a large diameter plate allowing transmission. high loads on the device to be controlled and thereby closing the actuator.
  • the sleeve (303) can be locked in rotation and the output movement can then be transmitted by the crown (304).
  • connection shaft (22) is here guided by a large-diameter bearing (21) advantageously located close to the meshing plane of the reducer and capable of directly sealing the system (or via a dynamic seal, not illustrated).
  • the shaft (19), shown here, is hollow for the purpose of lightening the mass of the system.
  • the hollow shaft (19) can make it possible to obtain an output on each side of the actuator and / or allow the passage of a fluid, cables, axis, etc., through the actuator.
  • Fig. 19 shows an exploded view of a fifteenth embodiment.
  • This is a variant of the first embodiment for which the gear wheel (12) has axial extensions (17) cooperating with cavities (16) here made in an insert (401) rigidly linked to the 'stator assembly (2).
  • the eccentric shaft (10) drives the disc (12) with a circular translational movement and the reduced rotational movement is then recovered by the indented inner shape (15) then rigidly linked to the output disc (18) in order to to form a single piece, the latter here advantageously surrounds the serrated shape (15) in order to stiffen it and limit its ovalization under load.
  • the cavities (16) can be made directly in the disc (12) or via one or more inserts, and the axial extensions (17) can be made by the insert (401).
  • the insert (s) (401) can be clipped, screwed or overmolded in the housing (14) or in the stator assembly (2), the cavities (16) or axial extension (17) being able to be produced directly by means of the overmolding of the disc (12) or of the stator assembly (2).
  • the rotor assembly (26) is produced by means of magnet blocks (8) inserted in the ferromagnetic yoke (9), itself driven out or overmolded on the axis (10).
  • This variant also presents an encoder (405) which can be magnetic, ferromagnetic or of the optical barrier type makes it possible here to obtain the position of the rotor assembly (26) via a probe or sensor (not shown) linked to the printed circuit (5). ) or placed independently.
  • this variant embodiment uses a seal (406) making it possible to ensure the seal between the housing (14) and the rotor assembly (2) here overmolded.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

L'invention concerne un moteur électrique présentant un ensemble statorique bobiné cylindrique formant un espace intérieur libre et un ensemble rotorique guidé à l'intérieur dudit espace intérieur (6), ledit réducteur étant à l'intérieur d'un boitier solidaire dudit ensemble statorique et présentant un ensemble d'engrenages mobiles, la sortie desdits engrenages mobiles étant solidaire d'un arbre de sortie de mouvement, l'élément d'entrée desdits engrenages mobiles étant entrainé par ledit ensemble rotorique se prolongeant à l'intérieur dudit boitier, ledit motoréducteur comprenant un élément de guidage dudit arbre de sortie, ledit arbre de sortie étant prolongé à l'intérieur dudit moteur jusqu'à un élément de guidage situé au moins en partie à l'intérieur dudit ensemble statorique présentant ledit ensemble rotorique qui est guidé par un moyen de guidage positionné entre la surface intérieure de l'ensemble rotorique et une surface dudit arbre de sortie.

Description

DESCRIPTION
Titre : Motoréducteur compact
Domaine de l'invention
La présente demande concerne le domaine des motoréducteurs rotatifs combinant de manière intégrée un moteur électrique de type sans balai à un réducteur mécanique présentant une compacité axiale importante, par exemple de type trochoïdal ou épicycloïdal.
De manière préférentielle mais non limitative, l'invention trouvera une utilisation privilégiée dans des applications automobiles diverses, telles que par exemple pour l'actionnement d'un volet de vanne, d'un pointeau de réglage de débit d'un liquide, d'un déphaseur d'arbre à cames...
Etat de la technique
On connaît déjà dans l'état de la technique des documents présentant des motoréducteurs intégrant les fonctions de moteur et de réducteur dans le même boîtier. Par exemple, les documents US2018022397 et US9303728 présentent des associations de moteurs électriques sans balai avec des réducteurs de type trochoïdal (ou cycloïdal). Dans ces solutions, l'arbre de sortie est dissocié de l'arbre du moteur électrique et positionné en aval du moteur. Le guidage de l'arbre moteur est réalisé par d'imposants roulements à l'arrière et à l'avant du moteur, et le guidage de l'arbre de sortie est réalisé par des roulements et paliers. Plusieurs roulements imposants (simples et doubles) sont donc nécessaires dans ces solutions qui ne sont guère compactes.
On connaît aussi le document US9041259 qui présente l'association d'un moteur sans balai avec un réducteur planétaire (ou épicycloïdal) dont la particularité est notamment de présenter un arbre de sortie traversant le moteur en amont afin de permettre la détection de position et de guider cet arbre en amont du moteur. Cette solution plus compacte que les précédentes nécessite cependant deux roulements pour guider l'arbre du moteur et un roulement et un palier pour guider l'arbre de sortie. Il en résulte une complexité importante de réalisation et une compacité non optimale.
Problème non résolu par l'état de l'art
Ces dispositifs de l'état de l'art ne sont pas satisfaisants économiquement avec un nombre important de composants pour assurer le guidage des éléments tournants, notamment plusieurs roulements et paliers qui grèvent le coût de la solution et génèrent un encombrement axial non optimal du fait de la taille relativement importante de ces éléments de guidage.
En particulier, dans les solutions connues, l'arbre de sortie d'une part et l'ensemble rotorique d'autre part sont guidés par des roulements supportés par le boîtier du moteur. Il en résulte notamment un risque de défaut de concentricité du fait des tolérances de fabrications ce qui peut impacter négativement les performances du moteur et du réducteur, particulièrement le rendement, la réversibilité et l'usure de ce dernier.
Objets de l'invention
Il est dans l'objet principal de l'invention de proposer une solution plus économique et plus compacte de motoréducteur en minimisant la taille et le nombre d'éléments de guidage dédiés, comme les paliers et roulements, et en faisant supporter cette fonction par des éléments déjà présents dans le motoréducteur. Elle vise par ailleurs à assurer une parfaite coaxialité de l'arbre de sortie et du rotor.
Dans les solutions de l'art antérieur, un défaut d'alignement des roulements de l'arbre de sortie et de l'ensemble rotorique conduit à un système hyperstatique avec un risque de blocage ou de fonctionnement dégradé du système (performance, bruit, durée de vie réduite).
A cet effet, l'invention se réfère plus particulièrement un motoréducteur comprenant un moteur électrique et un réducteur mécanique de vitesse, ledit moteur électrique présentant un ensemble statorique bobiné cylindrique formant un espace intérieur libre et un ensemble rotorique guidé à l'intérieur dudit espace intérieur, ledit réducteur étant à l'intérieur d'un boîtier solidaire dudit ensemble statorique et présentant un ensemble d'engrenages mobiles, la sortie desdits engrenages mobiles étant solidaire d'un arbre de sortie de mouvement, l'élément d'entrée desdits engrenages mobiles étant entraîné par ledit ensemble rotorique se prolongeant à l'intérieur dudit boîtier, ledit motoréducteur comprenant un élément de guidage dudit arbre de sortie, ledit arbre de sortie étant prolongé à l'intérieur dudit moteur jusqu'à un élément de guidage situé au moins en partie à l'intérieur dudit ensemble statorique caractérisé en ce que ledit ensemble rotorique est guidé par un moyen de guidage positionné entre la surface intérieure de l'ensemble rotorique et une surface dudit arbre de sortie.
Selon différentes variantes, prises séparément ou en toutes combinaisons techniquement réalisables : ledit moyen de guidage est constitué par un roulement, ledit moyen de guidage est constitué par un palier lisse, ledit moyen de guidage comprend une combinaison coaxiale d'un roulement et du manchon tubulaire d'un flasque solidaire de l'ensemble statorique, ledit ensemble statorique est surmoulé par une matière plastique injectable formant dans ledit espace intérieur un élément de support du guidage dudit arbre de sortie, ledit élément de support est un alésage cylindrique recevant un roulement ou palier à lequel est guidé l'arbre de sortie, ledit élément de support est un alésage cylindrique guidant directement l'arbre de sortie, ledit élément de support de guidage est un palier lisse obtenu par un alésage cylindrique directement réalisé dans le surmoulage de l'ensemble statorique, dit élément de support de guidage est un palier rapporté, ledit boîtier et ledit surmoulage sont prolongés latéralement par des oeillets de fixation correspondant, ledit stator surmoulé est à l'intérieur d'un flasque, ledit boîtier et ledit flasque étant prolongé latéralement par des oeillets de fixation correspondant, ledit élément d'entrée présentant sur sa périphérie une forme dentelée collaborant mécaniquement avec une forme dentelée fixe solidaire dudit boîtier, le motoréducteur présente une forme intérieure dentelée fixe et solidaire dudit boîtier, ladite forme intérieure dentelée fixe dudit boîtier est réalisée dans la pièce dudit boîtier de manière à ne former qu'une seule et même pièce, ladite forme intérieure dentelée fixe dudit boîtier est directement réalisée dans la matière dudit boîtier, ou dans le surmoulage de l'ensemble statorique, une bague en un matériau très rigide est insérée en périphérie extérieure de la forme intérieure dentelée, motoréducteur présente une forme intérieure dentelée réalisée dans un disque de sortie solidaire dudit arbre de sortie, ladite forme dentelée coopérant avec une roue d'engrenage présentant des extensions axiales ou cavités coopérant avec des cavités ou des extensions axiales solidaires du boîtier de manière à permettre une rotation excentrique de ladite roue d'engrenage, ledit réducteur mécanique de vitesse est de type trochoïdal, ledit élément d'entrée desdits engrenages mobiles étant une roue d'engrenage présentant sur sa périphérie une forme dentelée collaborant mécaniquement avec ladite forme intérieure dentelée, ledit réducteur mécanique de vitesse est de type épicycloïdal, ledit réducteur mécanique de vitesse est de type elliptique ou à onde de déformation, l'élément de sortie desdits engrenages mobiles est un disque de sortie, solidaire de l'arbre de sortie, ledit disque de sortie et ladite roue d'engrenage étant solidarisés axialement au moyen de crochets, l'élément de sortie desdits engrenages mobiles est un disque de sortie, solidaire de l'arbre de sortie, l'ensemble rotorique et le disque de sortie étant précontraints axialement, l'ensemble rotor et disque est précontraint axialement, le motoréducteur comporte un circuit imprimé situé entre le stator et le fond du boîtier, ou le flasque sur l'arrière de l'ensemble stator, ledit circuit comportant un capteur de position, par exemple une sonde magnéto sensible, un sonde de Hall, coopérant avec un aimant solidaire de l'arbre de sortie, un actionneur magnétique inséré dans ledit espace intérieur assure le freinage de la rotation dudit ensemble rotorique modulé par son alimentation en courant, - ledit actionneur magnétique assure le blocage de la rotation de l'ensemble rotorique en cas de défaut de son alimentation, ledit actionneur magnétique laisse libre la rotation de l'ensemble rotorique en cas de défaut de son alimentation. Brève description des figures
L'invention et ses caractéristiques et avantages seront mieux appréciés à la lecture des modes de réalisation illustrés en annexe, donnés à titre d'exemple, et qui représentent :
[Fig.l] Figure 1, une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, [Fig.2] Figure 2, une vue en perspective éclatée de la réalisation montrée en figure 1,
[Fig.3] Figure 3, une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.4] Figure 4, une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, [Fig.5] Figure 5, une vue en coupe d'un quatrième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.6] Figure 6, une vue en coupe d'un cinquième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.7] Figure 7, une vue en coupe d'un sixième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.8] Figure 8, une vue en coupe d'un septième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.9] Figure 9, une vue en coupe d'un huitième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, [Fig.10] Figure 10, une vue en coupe d'un neuvième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig. lia]
[Fig.11b] Figures lia et 11b, une vue en coupe d'un dixième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.12] Figure 12, une vue en perspective éclatée de la réalisation montrée en figure 11,
[Fig.13] Figure 13, une vue en coupe d'un onzième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.14] Figure 14, une vue en perspective éclatée de la réalisation montrée en figure 13, [Fig.15] Figure 15 une vue en coupe d'un douzième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention,
[Fig.16] Figure 16 une vue en perspective éclatée de la réalisation montrée en figure 15,
[Fig.17a] Figure 17a une vue en perspective et en coupe partielle et,
[Fig.17b] Figure 17b une vue en perspective éclatée et en coupe partielle, d'un treizième mode de réalisation,
[Fig.18a]
[Fig.18b] Figure 18a etl8b des vues en perspective éclatée et en coupe partielle et,
[Fig.18c]
[Fig.18d] Figure 18c etl8d des vues en coupe, respectivement axiale et radiale, d'un quatorzième mode de réalisation,
[Fig.19] Figure 19 une vue en perspective éclatée un quinzième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention.
Description détaillée des modes de réalisation De manière générale, le motoréducteur comprend un moteur électrique (200) associé à un réducteur mécanique de vitesse (201), le moteur électrique (200) étant composé d'un ensemble statorique (2) et d'un ensemble rotorique (26) et le réducteur mécanique de vitesse (210) présentant un ensemble d'engrenages mobiles, l'élément de sortie desdits engrenages mobiles étant solidaire d'un arbre de sortie (19) de mouvement, l'élément d'entrée desdits engrenages mobiles étant entraîné par ledit ensemble rotorique (26).
Les figures 1 et 2 présentent un premier mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention. Ce dernier comprend, dans cet exemple, un flasque (1) à l'intérieur duquel est positionné l'ensemble statorique (2) de machine électrique sans balai, cet ensemble statorique (2) étant ici sous la forme d'un assemblage de tôles ferromagnétiques surmoulé en une matière plastique afin de favoriser la tenue des bobinages électriques (3). Les bobinages électriques présentent à leurs extrémités des connexions
(4) de type press-fit qui permettent l'alimentation électrique des bobinages depuis un circuit imprimé
(5) situé sur l'arrière de l'ensemble statorique (2). Ce circuit comporte une sonde (24) magnétique de mesure de position, par exemple une sonde de Hall, positionnée dans le prolongement de l'arbre de sortie (19). Ce circuit imprimé (5) peut comporter tout ou partie des composants électronique permettant le pilotage du moteur. Ce mode de réalisation n'est pas limitatif de l'invention et la connexion des bobines du moteur peut être réalisée à l'aide de pistes de cuivre (ou « lead-frame ») si, par exemple, la puissance requise est élevée. Le circuit imprimé (5) peut alors être supprimé ou conservé s'il est nécessaire d'avoir un ou des capteurs de position destinés à mesurer la position de l'arbre de sortie (19) de l'ensemble d'engrenages mobiles ou de l'ensemble rotorique (26). La disposition du circuit imprimé (5) entre l'ensemble statorique (2) et le flasque (1) permet une intégration très compacte tout en favorisant l'évacuation des calories générées par le circuit imprimé (5) à l'aide du flasque (1).
L'ensemble statorique (2) est de forme cylindrique autour de l'axe de rotation de la machine électrique et définit un espace intérieur (6) libre dans lequel est placé un ensemble rotorique (26), typiquement mais de manière non limitative sous la forme d'une bague aimantée (8) solidaire d'un support (9) qui peut ou non présenter des propriétés magnétiques. Cette réalisation de l'ensemble rotorique (26) est non limitative de l'invention et d'autres modes de réalisation classiquement utilisés par l'homme de métier, par exemple sans aimants ou à aimants insérés dans ou sur une culasse ferromagnétique, sont envisagés, les aimants peuvent également être intégralement ou en partie situé dans la partie statorique. Ce support (9) est prolongé vers l'avant de l'ensemble rotorique (26) par un arbre (10) duquel est solidaire la bague intérieure d'un roulement (11) de telle manière à ce que l'axe de rotation du roulement présente une excentration par rapport à l'axe de rotation de l'ensemble rotorique (26). La bague extérieure du roulement (11) est solidaire d'une roue d'engrenage (12) de forme discale présentant à sa périphérie une forme dentelée (13). Bien entendu l'invention ne se limite pas à un ensemble rotorique (26) intégralement situé à l'intérieur de l'ensemble statorique (2), mais s'étend à tout type d'agencement qu'envisagerait l'homme de métier. A titre d'exemple, l'ensemble rotorique (26) peut posséder une forme de cloche de manière à accueillir en son sein l'ensemble statorique (2) tout en restant guidé par l'arbre de sortie (19) traversant l'ensemble statorique (2). On peut également imaginer une configuration à flux axial bien connue de l'homme de métier pour laquelle les parties magnétiquement actives de l'ensemble statorique (2) et de l'ensemble rotorique (26) se font face selon la direction axiale du moteur, l'ensemble rotorique (26) restant néanmoins guidé à l'intérieur de l'ensemble statorique (2).
L'ensemble statorique (2), solidaire du flasque (1), est inséré dans un boîtier (14), formant un tout solidaire. Le boîtier (14) présente une forme intérieure dentelée (15) qui coopère avec la forme dentelée (13) de la roue d'engrenage (12) de manière à ce que ladite roue d'engrenage (12) réalise un mouvement cycloïdal lorsqu'entrainée par l'ensemble rotorique (26) via le roulement (11) excentré. Des modes de réalisation comportant plusieurs roues (12) sont aussi envisagés mais non représentés. La forme dentelée (15) du boîtier est préférentiellement réalisée directement dans la matière du boîtier (14) ne formant qu'une seule et même pièce comme représenté ici, ou bien peut être réalisée comme une pièce indépendante rapportée dans le boîtier (14) si, par exemple, pour des besoins de robustesse la forme dentelée doit être réalisée en un matériau de meilleure tenue mécanique que le boîtier (14). La roue d'engrenage (12) présente un ensemble de cavités (16) à l'intérieur desquelles sont positionnées les extensions axiales (17) d'un disque de sortie (18). Ce disque de sortie (18) est guidé en rotation autour de l'axe de rotation de la machine électrique par un arbre de sortie (19). De par le mouvement cycloïdal de la roue d'engrenage (12) et le guidage en rotation du disque de sortie (18), ce dernier est entraîné en rotation selon un rapport de réduction mécanique imposé par le nombre de dents des formes dentelées (13, 15) coopérant selon les enseignements de l'état de l'art sur les réducteurs de type trochoïdaux. De manière évidente pour l'homme de métier, les extensions axiales (17) peuvent alternativement être fixes et solidaires du boîtier (14), ce dernier servant alors d'appui à la roue d'engrenage (12). Ainsi ladite roue d'engrenage (12) décrit un mouvement de trajectoire circulaire, la forme dentelée (15) et le disque de sortie (18) étant alors rigidement liés ou formant une seule et même pièce. De même la roue d'engrenage (12) peut présenter deux profils de denture (13) non coplanaires, l'un coopérant avec la forme dentelée (15) et l'autre coopérant avec une seconde forme dentelée rigidement lié au disque de sortie, les extensions axiales (17) et les cavités (16) étant alors supprimées.
Le boîtier (14) présente des extensions radiales complémentaires à des extensions radiales du flasque (1) et présentant des oeillets de fixation (36) destinés à solidariser le motoréducteur selon l'invention à un organe extérieur quelconque lié à l'application
Aussi, le boîtier (14) présente sur l'avant du motoréducteur un guidage (20) recevant un roulement (21) guidant en rotation autour de l'axe de rotation de la machine, l'arbre de sortie (19), ce dernier étant prolongé à l'avant par un arbre de connexion (22) à un organe extérieur quelconque lié à l'application du motoréducteur. L'arbre de sortie (19) est prolongé vers l'arrière du motoréducteur de manière à traverser l'intérieur de l'ensemble rotorique (26) et l'espace intérieur (6). L'arbre de sortie (19) est guidé à l'arrière du motoréducteur par un palier (25) formé par une extension du surmoulage de l'ensemble statorique (2) réalisant directement cette fonction de guidage sans élément de guidage rapporté. Dans ce mode de réalisation l'arbre de sortie (19) de l'ensemble d'engrenages mobiles est relié par un arbre de connexion (22) à un organe extérieur, toutefois ce mode de connexion direct n'est pas limitatif de l'invention et tout type de variantes indirectes évidentes pour l'homme de métier est envisagé. A titre d'exemple, l'arbre de sortie (19) de l'ensemble d'engrenages mobiles pourrait être accouplé à la roue d'entrée d'un second ensemble d'engrenages mobiles articulé par exemple autour d'un axe parallèle ou perpendiculaire à l'arbre de sortie (19), la sortie de ce second ensemble d'engrenages mobiles pouvant être solidaire du moyen de connexion à un organe extérieur.
L'arbre de sortie (19), selon la caractéristique principale de l'invention, guide l'ensemble rotorique (26) de la machine en rotation, ici grâce à l'utilisation de deux roulements à aiguille (23) à l'intérieur de l'ensemble statorique (2). De cette manière, l'ensemble rotorique (26) présente un guidage efficace, sur une grande partie de sa longueur, fourni par l'arbre de sortie (19).
Sur son extrémité arrière, l'arbre de sortie (19) supporte un aimant (7) en regard axial d'une sonde (24) de détection magnéto sensible servant à la détection de la position angulaire de l'arbre de sortie (19). La détection de position n'est pas limitative à un couple aimant / sonde ; d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés comme une détection de type inductive (non représentée).
Dans un autre mode de réalisation non illustré ici, afin de gagner en compacité et/ou résistance les éléments de guidage roulant à billes, les pistes de guidage intérieure et/ou extérieure des roulements (11) ou des roulements à aiguille (23) peuvent être directement réalisées dans les pièces supports, lesdites pièces support pouvant être l'arbre de sortie (19), le support (9) ou la roue dentée (12).
La figure 3 présente un deuxième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au premier mode présenté en figures 1 et 2. Cette variante diffère du premier mode par deux éléments. En effet, à l'arrière du motoréducteur et de l'arbre de sortie (19), un élément de guidage additionnel (251), ici de type roulement, est inséré entre le palier (25), qui sert ici d'alésage d'accueil de l'élément de guidage additionnel (251), et l'arbre de sortie (19). De plus, le guidage de l'ensemble rotorique (26) sur l'arbre de sortie (19) est réalisé par glissement du premier sur le deuxième, ce mode de réalisation se passant alors des roulements à aiguille (23) du premier mode de réalisation. Tout élément de guidage additionnel (251) autre qu'un roulement que choisirait un homme de métier, en fonction des contraintes fonctionnelles, peut être envisagé.
La figure 4 présente un troisième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire aux premiers modes présentés en figures précédentes. Cette variante diffère de ces modes en ce que les roulements (23) décrits précédemment sont enlevés. Dans cette variante, l'arrière de l'arbre de sortie (19) est guidé par l'extension du surmoulage formant un palier (25), comme présenté en figure 1, et l'ensemble rotorique (26) est guidé par l'arbre de sortie (19) par glissement, comme présenté en figure 3. Cette configuration minimaliste et la plus simple et économique sera notamment préférée lorsque la contrainte de coût est importante et que les efforts transversaux et le couple s'appliquant à l'arbre de sortie sont les moins importants.
La figure 5 présente un quatrième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au premier mode présenté en figures 1 et 2. Cette variante diffère du premier mode en ce que le roulement à aiguille (23) arrière est retiré et le guidage arrière de l'ensemble rotorique (26) par l'arbre de sortie (19) est réalisé par glissement du premier sur le second afin de proposer un compromis coût et performances intéressant, le guidage par éléments roulants au niveau de l'excentrique absorbant la majorité des efforts radiaux transitant par le réducteur.
La figure 6 présente un cinquième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au premier mode présenté en figures 1 et 2. Cette variante diffère du premier mode en ce que le circuit imprimé (5) et le flasque (1) présentent une ouverture traversée par l'arbre de sortie (19) de manière à déboucher à l'extrémité arrière du motoréducteur afin de proposer une sortie double. Dans ce mode de réalisation l'aimant (7) est une bague solidaire de l'arbre de sortie (19) et est en regard radial de la sonde (24) de détection magnétosensible servant à la détection de la position angulaire dudit arbre de sortie (19), tels que les brevets W02007057563A1 ou W02007099238A1 de la demanderesse. Dans l'invention, la détection de la position ne se limite pas à un couple aimant/sonde mais englobe d'autres modes de réalisation pouvant être envisagés par l'homme de métier, en configuration axiale ou radiale, comme une détection de type inductive ou par capteur optique.
La figure 7 présente un sixième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au premier mode présenté en figures 1 et 2. Cette variante diffère du premier mode en ce que l'arbre de sortie (19) n'est pas prolongé par un arbre de connexion (22), et le disque de sortie (18) est directement fixé au système à commander grâce à des vis insérées dans des trous taraudés (32) dudit disque de sortie (18). Ce mode de réalisation permet d'absorber des efforts transversaux ainsi que des couples de transmission et de basculement sur l'arbre de sortie (19) plus importants que pour le premier mode de réalisation. A cet effet, ce mode de réalisation prévoit de remplacer le roulement (21) à bille par un roulement de plus fort diamètre (33) à double rangée.
La figure 8 présente un septième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au deuxième mode présenté en figure 3. Cette variante présente une fonction de prévention à la défaillance communément appelée « failsafe ». Dans ce mode de réalisation, cette fonction est obtenue par l'action d'un ressort (28) logé dans le guidage (20). Ledit ressort (28) est solidaire du boîtier à une extrémité (30) et solidaire du disque de sortie (18) à son autre extrémité (29). Avantageusement, en cas de défaillance du motoréducteur, l'action du ressort (28) a pour effet de ramener l'arbre de sortie (19) dans une position angulaire choisie. Néanmoins l'incorporation dudit ressort limite la course angulaire totale de l'arbre de sortie (19) du motoréducteur décrit par l'invention.
La figure 9 présente un huitième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au premier mode présenté en figures 1 et 2. Cette variante diffère du premier mode en ce que le roulement à aiguille (23) arrière est retiré. Le guidage de la partie arrière de l'ensemble rotorique (26) est assuré par l'intermédiaire d'un roulement (252), solidaire pour sa partie intérieure de la périphérie extérieure de l'extension du surmoulage, et inséré dans un alésage de la partie arrière de l'ensemble rotorique (26). Un ressort (108) assure une précontrainte axial de l'ensemble. De manière avantageuse, cette précontrainte rattrape les jeux d'assemblage, évite un basculement parasite du disque (12) et ainsi prévient le motoréducteur d'une usure prématurée ou encore la génération de bruit parasite en assurant un engagement propre des dentures. La précontrainte axiale peut également être renforcée ou réalisée totalement à l'aide de la bague aimanté (8) de l'ensemble rotorique (26) volontairement non centrée axialement par rapport à l'ensemble statorique (4), un effort magnétique axial est alors créé, la bague aimantée (8) allant naturellement se recentrer sur l'ensemble statorique (4)
La figure 10 présente un neuvième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au premier mode de réalisation présenté figures 1 et 2. Cette variante diffère du premier mode de réalisation en ce que la compacité axiale est grandement accrue. A cet effet, les roulements à aiguille (23) sont disposés en série et le guidage avant (20) présente une forme discale. Afin d'annuler les jeux et stabiliser les éléments potentiellement bruyants du réducteur, une rondelle élastique (151) est placée entre un épaulement du support (9) de l'ensemble rotorique (26) et le roulement (11), ledit roulement (11) étant monté glissant sur ledit support (9). L'ensemble rotorique (26) est alors plaqué contre l'extension du surmoulage de l'ensemble statorique (2). Une rondelle de friction (150) est alors disposée entre ledit support (9) et ladite extension de manière à limiter les pertes par friction entre ces deux éléments en rotation relative. De manière symétrique, la rondelle élastique (151) annule le jeu axial entre la roue d'engrenage (12) et le disque de sortie (18) qui entraînerait du bruit et une usure prématurée de ces pièces. Le disque de sortie (18) est alors en butée axiale contre une extension annulaire (153) du guidage (20), la vitesse relative entre ces pièces étant faible, la friction est maîtrisée par un bon dimensionnement de la rondelle élastique (151). Ce mode de réalisation diffère aussi en ce que le boîtier (14) est partie intégrante du surmoulage stator. Enfin, à titre d’illustration, dans cette variante de réalisation l'ensemble rotorique est constitué d'un paquet de tôle (152) sur lequel est solidarisé une bague d'aimant (8), par exemple par collage, le paquet de tôle (152) est alors solidarisé au support (9).
Les figures lia, 11b et 12 présentent un dixième mode de réalisation selon l'invention, similaire au premier mode présenté en figures 1 et 2. Ce mode de réalisation est une variante particulièrement compacte dans la direction axiale. Cette variante diffère du premier mode en ce que les roulements à aiguille (23) sont retirés et le guidage de l'ensemble rotorique (26) par l'arbre de sortie (19) est assuré par l'intermédiaire de deux roulements (37) et (38) insérés dans des alésages de l'arbre (10) creux de l'ensemble rotorique (26). Ledit roulement (37) reçoit un effort axial de la part d'un ressort (108) contraint en son autre extrémité par une rondelle (107) solidaire de l'arbre de sortie (19). Cet effort axial est transmis par ledit roulement (37) à l'arbre (10) du support (9) de l'ensemble rotorique (26) par l'intermédiaire d'une butée (109), de manière à générer une force axiale assurant la précontrainte de la roue d'engrenages (12) solidaire dudit arbre (10) de l'ensemble rotorique (26) sur le disque de sortie (18) solidaire de l'arbre de sortie (19). De manière avantageuse, cette précontrainte rattrape les jeux d'assemblage, évite un basculement parasite du disque (12) et ainsi prévient le motoréducteur d'une usure prématurée ou encore la génération de bruit parasite en assurant un engagement propre des dentures. De même, le jeu axial et le basculement de l'ensemble de sortie (18), (19) et (22) peut être limité en limitant le jeu axial au moyen de l'anneau d'arrêt (41) et d'un disque de friction (42) rapporté ou réalisé par le boîtier (14). Cette variante de réalisation diffère aussi en ce que l'arbre de connexion (22) prévoit un interfaçage par une cavité cannelée (34), et en ce que l'ensemble statorique (2) comprend un flasque de guidage (35) pour assurer le guidage arrière de l'arbre de sortie (19), ces modes de réalisation n'étant toutefois pas limitatif de l'inventions.
Un équilibrage du balourd mécanique inhérent à la rotation excentrique de la roue d'engrenage (12) est réalisé afin de limiter les vibrations du système. Dans ce mode de réalisation cet équilibrage est obtenu par un enlèvement de matière (40) judicieux réalisé sur le support aimant (9). Ce mode de réalisation n'est pas limitatif et d'autres moyens d'équilibrage comme l'ajout de matière sont également envisagés.
Cette variante de réalisation diffère aussi du premier mode de réalisation en ce que le flasque (1) n'est pas solidarisé au boîtier (14) par les oeillères de fixation (36), mais par des vis directement logées dans l'ensemble statorique surmoulées (31). Enfin cette variante diffère du premier mode de réalisation en ce qu'il incorpore un système de frein et de verrouillage de sécurité. Pour cette variante, cette fonction est assurée par l'ajout dans l'espace intérieur (6) d'un actionneur magnétique (100) monostable, mais l'invention n'est pas limitative à cette technologie. Ledit actionneur magnétique (100) est constitué d'une cloche (101) ferromagnétique présentant une extension annulaire intérieure. Ladite extension annulaire intérieure étant assemblée sans jeu sur ledit flasque de guidage (35) de l'ensemble statorique (2), la partie intérieure dudit flasque de guidage (35) formant un palier (25) guide l'arbre de sortie (19). Ladite cloche (101) ferromagnétique est refermée par une partie discale (103) ferromagnétique étant montée avec jeu sur la même partie extérieur de l'extension du surmoulage et étant guidée en translation par une singularité axiale (110) de la cloche (101) coopérant avec une forme complémentaire (111). Ladite partie discale (103) présente une denture axiale (105) sur sa périphérie extérieure qui coopère avec une couronne (106) insérée dans un évidement annulaire de l'arbre (10) et présentant une denture (115) complémentaire, de manière à bloquer la rotation de l'ensemble rotorique (26) lorsque lesdites dentures (105, 115) sont imbriquées. Ledit actionneur magnétique (100) est caractérisé en ce qu'à l'état de repos ou de défaut, l'imbrication des dentures (105, 115) est assurée par un ressort (104) inséré dans la cavité intérieure de la cloche (101) et coaxial à l'arbre de sortie (19), ledit ressort (104) étant en appui axial à l'une de ses extrémités sur l'épanouissement radial de la cloche (101) et à l'autre extrémité sur l'épanouissement radial de la partie discale (103). Avantageusement, une bobine (102) annulaire, insérée dans la cavité de la cloche (101) et solidaire de ladite cloche, qui génère une force magnétique d'attraction entre la cloche (101) et la partie discale (103) lorsqu'elle est traversée par un courant. Ladite force magnétique s'oppose à la force du ressort et permet de supprimer le contact entre les deux couronnes. Avantageusement, l'intensité du courant traversant la bobine (102) permet à l'actionneur magnétique (100) de moduler la friction entre les dentures (105, 115) de manière à freiner l'ensemble rotorique (26) par crabotage.
Les figures 13 et 14 présentent un onzième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention, très similaire au premier mode de réalisation présenté en figure 1 et 2. Cette variante diffère de ce mode de réalisation en ce que le réducteur est de type épicycloïdal. Dans ce mode de réalisation, l'ensemble rotorique (26) n'entraine plus la roue d'engrenage (12) par le roulement (11), mais présente une forme dentelée (27) à son extrémité qui coopère avec les formes dentelées (13) de multiples roues d'engrenage (12). Les multiples roues d'engrenage (12) sont guidées en rotation par des extensions axiales (17) du disque de sortie (18) solidaire de l'arbre de sortie (19). L'exemple illustré n'est pas limitatif de l'invention, le nombre de satellite (12) et le type de réducteur épicycloïdal, ici de type simple, peuvent être modifiés, l'homme de métier envisagerait aussi d'intégrer un train composé dit de type 2, 3 ou 4 ou encore un train imbriqué. Les figures 15 et 16 présentent un douzième mode de réalisation d'un motoréducteur selon l'invention. Il diffère des modes de réalisations précédents en ce qu'il comporte deux modules de réductions juxtaposés différents, le premier étant un réducteur trochoïdal et le second un réducteur épicycloïdal. Dans ce mode de réalisation, l'ensemble rotorique (26) est guidé par des palier lisses sur l'arbre de sortie (19). L'arbre (10) du support (9) du rotor guide une roue d'engrenage (12) de manière excentrique par rapport à l'axe de rotation de l'ensemble rotorique (26). La roue d'engrenage (12) de forme discale présente en sa périphérie une forme dentelée (13).
Le boîtier (14), intégré au surmoulage de l'ensemble statorique (2), présente deux formes intérieures dentelées (15, 125), la première forme dentelée (15) coopérant avec la forme dentelée (13) de la roue d'engrenage (12) de manière à ce que ladite roue d'engrenage (12) réalise un mouvement cycloïdal lorsqu'entrainée par l'ensemble rotorique (26) via la bague de guidage (129) excentrée pour former le premier étage de réduction, la seconde forme dentelée (125) coopérant avec de multiples engrenages (122) satellites pour former un second étage de réduction.
La roue d'engrenage (12) présente un ensemble de cavités (16) à l'intérieur desquelles sont positionnées des goupilles (120) solidaires d'un porte-satellites (121). Lesdites goupilles guident chacune une roue d'engrenage (122) satellite présentant sur sa périphérie extérieure deux formes dentelée (123, 124), la première forme dentelée (123) coopérant avec la seconde forme dentelée (125) du boîtier (14).
Le disque de sortie (18) présente une forme intérieure dentelée (126) coopérant avec la seconde forme dentelée (124) des roues d'engrenage (122) satellite. Dans le présent mode de réalisation, le disque de sortie (18) est surmoulé sur l'arbre de sortie (19) et guidé par des paliers lisses (127) sur des surfaces intérieures du surmoulage de l'ensemble statorique (2) et du guidage (20). Ledit disque de sortie (18) présente aussi une excroissance (128) coopérant avec une forme complémentaire de l'organe à piloter. La forme complémentaire de l'organe à piloté étant guidée par la surface intérieure du guidage (20). Ledit arbre de sortie (19) est guidé à l'autre extrémité du motoréducteur, d'une part, par une excroissance du surmoulage de l'ensemble statorique (2) formant un palier (25), et d'autre part, par une excroissance du flasque (1) formant un palier (130). A son extrémité, l'arbre de sortie (19) est solidarisé à une pièce en forme de U (131) par emboutissage. Ladite pièce en forme de U (131) présentant un second moyen d'interfaçage avec l'organe à piloter.
Dans cette variante de réalisation, l'intégralité des guidages est réalisée par des paliers lisses, mais les autres alternatives de pièces rapportées qu'envisagerait l'homme de métier ne sont pas écartées, à titre d'exemple, la bague de guidage (129) peut avantageusement être remplacée par un roulement de manière à limiter la friction dans cette zone critique. Enfin dans ce mode de réalisation le boîtier (14) est partie intégrante du surmoulage statorique et n'est pas lié au flasque (1) par oeillères de fixation (36), non visibles ici, mais par des vis directement logées dans l'ensemble statorique surmoulées (31).
Les figures 17a et 17b présentent un treizième mode de réalisation, très similaire au mode de réalisation présenté en figure 10. Cette variante diffère de ce mode de réalisation en ce que la roue d'engrenage (12) comporte des crochets (50) déformables, aptes à se clipser sur une face (53) de la roue de sortie (18), en passant au travers des cavités (51), de manière à supprimer le degré de liberté axial entre la roue d'engrenage (12) et la roue de sortie (18). La solidarisation axiale de ces deux pièces évite l'apparition de vibrations et l'usure prématurée qui les accompagnent et limite le défaut d'alignement pénalisant le fonctionnement du réducteur. L'utilisation de crochets (50) intégrés à la roue d'engrenage (12) n'est pas limitatif de l'invention, les crochets (50) pouvant alternativement être intégrés à la roue de sortie (18) et les cavités (51) à la roue d'engrenage (12), mais l'homme de métiers pourrait aussi imaginer toutes sortes de solutions visant à contraindre de déplacement axial entre la roue de sortie (18) et la roue d'engrenage (12) tout en laissant libre la mobilité dans un plan orthogonal.
Ce mode de réalisation diffère aussi en ce qu'une bague (52) en un matériau très rigide, tel que de l'acier, est insérée sur la périphérie extérieure du boîtier (14) au niveau de la forme intérieure dentelée (15), de manière à pallier aux déformations radiales du boîtier (14) dues aux efforts entre la roue d'engrenage (12) et la forme intérieure dentelée (15). Cette bague (52) est particulièrement utile lorsque la forme intérieure dentelée (15) est une partie intégrante d'un boîtier (14) en plastique. L'utilisation d'une telle bague (52) n'est néanmoins pas conditionnée à l'utilisation de matériaux plastiques, mais peut être envisagée dès que les efforts en jeu sont trop importants et risque de déformer la forme intérieure dentelée (15). L'utilisation d'une telle bague (52) n'est pas limitative au mode de réalisation présenté et peut être rapportée en périphérie de l'ensemble statorique (2) lorsque la forme intérieure dentelée (15) est directement réalisée dans son surmoulage.
Les figures 18a, 18b, 18c et 18d présentent un quatorzième mode de réalisation. Il diffère des modes de réalisations précédents en ce qu'il comporte un moteur à rotor extérieur et un réducteur dit à ondes de déformation ou elliptique. Dans ce mode de réalisation, l'ensemble rotorique (26) est pris en sandwich par l'ensemble statorique (2) ce dernier réalisant également la fonction de boîtier surmoulé (14), ce mode de réalisation n'étant toutefois pas limitatif le boîtier pouvant être une pièce séparée et rapportée à l'ensemble statorique. L'ensemble rotorique (26) et plus particulièrement la bague aimantée (8) coopère magnétiquement avec le champ créé par les bobines (3) de l'ensemble statorique (2) sur la périphérie radiale extérieure du stator. Par ailleurs, l'ensemble rotorique (26) est guidé au moins en partie dans l'espace intérieur (6) de l'ensemble statorique (2) par des roulements (37), ou paliers lisses, insérés entre le support (9) de l'ensemble rotorique (26) et l'arbre de sortie (19). Ledit arbre de sortie (19) étant lui-même guidé par un palier (25) lisse ou par l'intermédiaire d'un élément roulant (non illustré). L'arbre (10) du support (9) du rotor guide un plateau elliptique (300) composé d'un moyeu elliptique (301) supportant un roulement spécial (302) déformant la douille déformable dentée extérieure (303) qui engrène avec la couronne dentée intérieure (304). Cette dernière peut être rapportée, surmoulée ou faire partie intégrante de l'ensemble statorique (2) ou du boîtier (14). Le plateau elliptique (300) entraîné en rotation déforme la douille dentée (303) qui comporte un nombre de dents légèrement inférieur, généralement deux dents de moins, que la couronne dentée intérieure (304). Comme illustré ici, ladite couronne dentée intérieure (304) est le plus souvent statique et le mouvement réduit de sortie est repris par la douille déformable (303), ici liée à arbre de connexion (22) formant un plateau de grand diamètre permettant la transmission de charges élevées à l'organe à piloter et réalisant par la même la fermeture de l'actionneur. Alternativement, de manière évidente pour l'homme de métier, la douille (303) peut être bloqué en rotation et le mouvement de sortie peut alors être transmis par la couronne (304). L'arbre de connexion (22) est ici guidé par un roulement de grand diamètre (21) avantageusement situé proche du plan d'engrènement du réducteur et pouvant directement réaliser l'étanchéité du système (ou via un joint d'étanchéité dynamique, non illustré). L'arbre (19), ici présenté, est creux à des fins d'allégement de la masse du système. Alternativement, en cas de perçage du flasque (1) et circuit imprimé (5) (ou d'un leadframe), l'arbre (19) creux peut permettre d'obtenir une sortie de chaque côté de l'actionneur et/ou permettre le passage d'un fluide, câbles, axe, etc., au travers de l'actionneur. L'homme de métier pourra de manière évidente utiliser un autre type de réducteur comme celui de type trochoïdal ou épicycloïdal ou un autre type de moteur, à rotor intérieur comme décrit dans les autres modes de réalisation, mais également à flux axial, tel que par exemple enseigné dans le brevet WO1992011686 de la demanderesse.
La figures 19 montre une vue éclatée d'un quinzième mode de réalisation. Il s'agit d'une variante du premier mode de réalisation pour laquelle la roue d'engrenage (12) dispose d'extensions axiales (17) coopérant avec des cavités (16) ici réalisées dans un insert (401) rigidement lié à l'ensemble statorique (2). Ainsi, l'arbre (10) excentrique anime le disque (12) d'un mouvement de translation circulaire et le mouvement de rotation réduit est alors récupéré par la forme intérieure dentelée (15) alors rigidement liée au disque de sortie (18) afin de former une seule pièce, ce dernier entoure ici avantageusement la forme dentelée (15) afin de la rigidifier et limiter son ovalisation sous charge. De manière évidente pour l'homme de métier, les cavités (16) peuvent être directement réalisées dans le disque (12) ou via un ou plusieurs inserts, et les extensions axiales (17) peuvent être réalisés par l'insert (401). Alternativement, le ou les inserts (401) peuvent être clipsé, vissé ou surmoulé dans le boîtier (14) ou dans l'ensemble statorique (2), les cavités (16) ou extension axiales (17) pouvant être directement réalisés au moyen du surmoulage du disque (12) ou de l'ensemble statorique (2).
Dans cette variante l'ensemble rotorique (26) est réalisé au moyen de blocs aimant (8) insérés dans la culasse ferromagnétique (9), elle-même chassée ou surmoulé sur l'axe (10).
Cette variante présente aussi un codeur (405) qui peut être magnétique, ferromagnétique ou de type barrière optique permet ici d'obtenir la position de l'ensemble rotorique (26) via une sonde ou capteur (non illustrés) lié au circuit imprimé (5) ou encore placés de manière indépendante.
Enfin, cette variante de réalisation utilise un joint (406) permettant d'assurer l'étanchéité entre le boîtier (14) et l'ensemble rotorique (2) ici surmoulé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Motoréducteur comprenant un moteur électrique (200) et un réducteur mécanique de vitesse (210), ledit moteur électrique (200) présentant un ensemble statorique (2) bobiné cylindrique formant un espace intérieur (6) libre et un ensemble rotorique (26) guidé à l'intérieur dudit espace intérieur (6), ledit réducteur étant à l'intérieur d'un boîtier (14) solidaire dudit ensemble statorique (2) et présentant un ensemble d'engrenages mobiles, la sortie desdits engrenages mobiles étant solidaire d'un arbre de sortie (19) de mouvement, l'élément d'entrée desdits engrenages mobiles étant entraîné par ledit ensemble rotorique (26) se prolongeant à l'intérieur dudit boîtier (14), ledit motoréducteur comprenant un élément de guidage dudit arbre de sortie (19), ledit arbre de sortie étant prolongé à l'intérieur dudit moteur jusqu'à un élément de guidage situé au moins en partie à l'intérieur dudit ensemble statorique (2) caractérisé en ce que ledit ensemble rotorique (26) est guidé par un moyen de guidage positionné entre la surface intérieure de l'ensemble rotorique (26) et une surface dudit arbre de sortie (19).
2. Motoréducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen de guidage est constitué par un roulement ou un palier lisse.
3. Motoréducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen de guidage comprend une combinaison coaxiale d'un roulement et du manchon tubulaire d'un flasque (1) solidaire de l'ensemble statorique (2).
4. Motoréducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit ensemble statorique (2) est surmoulé par une matière plastique injectable formant dans ledit espace intérieur (6) un élément de support du guidage dudit arbre de sortie (19), ledit élément de support de guidage étant soit un palier lisse obtenu par un alésage cylindrique directement réalisé dans le surmoulage de l'ensemble statorique, soit un palier rapporté.
5. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que ledit boîtier (14) et ledit surmoulage sont prolongés latéralement par des oeillets de fixation correspondant.
6. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que ledit stator surmoulé est à l'intérieur d'un flasque (1), ledit boîtier (14) et ledit flasque étant prolongé latéralement par des oeillets de fixation correspondant.
7. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il présente une forme intérieure dentelée (15) fixe et solidaire dudit boîtier (14).
8. Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite forme intérieure dentelée (15) fixe dudit boîtier (14) est directement réalisée dans la matière dudit boîtier (14) ou dans le surmoulage de l'ensemble statorique (2).
9. Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'une bague (52) en un matériau très rigide est insérée en périphérie extérieure de la forme intérieure dentelée (15).
10. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il présente une forme intérieure dentelée (15) réalisée dans un disque de sortie (18) solidaire dudit arbre de sortie (19), ladite forme dentelée coopérant avec une roue d'engrenage (12) présentant des extensions axiales (17) ou cavités coopérant avec des cavités (16) ou des extensions axiales solidaires du boîtier (14) de manière à permettre une rotation excentrique de ladite roue d'engrenage (12).
11. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 10 caractérisé en ce que ledit réducteur mécanique de vitesse (210) est de type trochoïdal, ledit élément d'entrée desdits engrenages mobiles étant une roue d'engrenage (12) présentant sur sa périphérie une forme dentelée (13) collaborant mécaniquement avec ladite forme intérieure dentelée (15).
12. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11 caractérisé en ce que ledit réducteur mécanique de vitesse (210) est de type épicycloïdal.
13. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11 caractérisé en ce que ledit réducteur mécanique de vitesse (210) est de type elliptique ou à onde de déformation.
14. Motoréducteur selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'élément de sortie desdits engrenages mobiles est un disque de sortie (18), solidaire de l'arbre de sortie (19), ledit disque de sortie (18) et ladite roue d'engrenage (12) étant solidarisés axialement au moyen de crochets (50).
15. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de sortie desdits engrenages mobiles est un disque de sortie (18), solidaire de l'arbre de sortie (19), l'ensemble rotorique (26) et le disque de sortie (18) étant précontraints axialement.
16. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un circuit imprimé (5) situé entre le stator et le flasque (1) sur l'arrière de l'ensemble statorique (2).
17. Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit circuit imprimé (5) comporte une sonde (24) magnéto sensible (24), coopérant avec un aimant (7) solidaire de l'arbre de sortie (19).
18. Motoréducteur selon l'une des quelconques revendications précédentes caractérisé en ce qu'un actionneur magnétique (100) inséré dans ledit espace intérieur (6) assure le freinage de la rotation dudit ensemble rotorique (26) modulé par son alimentation en courant.
19. Motoréducteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit actionneur magnétique (100) assure le blocage de la rotation de l'ensemble rotorique en cas de défaut de son alimentation.
20. Motoréducteur selon la revendication 18 caractérisé en ce que ledit actionneur magnétique (100) laisse libre la rotation de l'ensemble rotorique en cas de défaut de son alimentation.
EP21725573.6A 2020-04-15 2021-04-15 Motoréducteur compact Pending EP4136739A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2003796A FR3109481A1 (fr) 2020-04-15 2020-04-15 Motoréducteur compact
PCT/FR2021/050667 WO2021209723A1 (fr) 2020-04-15 2021-04-15 Motoréducteur compact

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4136739A1 true EP4136739A1 (fr) 2023-02-22

Family

ID=70978248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21725573.6A Pending EP4136739A1 (fr) 2020-04-15 2021-04-15 Motoréducteur compact

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230198337A1 (fr)
EP (1) EP4136739A1 (fr)
JP (1) JP2023521451A (fr)
KR (1) KR20230002651A (fr)
CN (1) CN115461968A (fr)
FR (1) FR3109481A1 (fr)
WO (1) WO2021209723A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3852666A4 (fr) * 2018-09-17 2022-06-15 Covidien LP Systèmes robotiques chirurgicaux
JP2022142033A (ja) * 2021-03-16 2022-09-30 住友重機械工業株式会社 ギヤモータ

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2838678C2 (de) * 1978-09-05 1983-08-04 Küster & Co GmbH, 6332 Ehringshausen Elektromotorisch angetriebene Flügelbetätigungsvorrichtung, insbesondere zum Öffnen und Schließen von Flügeln in Kraftfahrzeugen
DE3032587A1 (de) * 1980-08-27 1982-04-01 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektrische maschine
FR2670629B1 (fr) 1990-12-17 1995-03-10 Moving Magnet Tech Actionneur electromagnetique monophase rotatif.
MY115442A (en) * 1994-08-04 2003-06-30 Honda Motor Co Ltd Motor with gear reducer
DE19727119C1 (de) * 1997-06-26 1998-07-16 Bosch Gmbh Robert Elektrische Antriebseinheit
DE20019630U1 (de) * 2000-11-17 2001-01-11 Dewert Antriebs Systemtech Elektromotorische Antriebsanordnung
JP2004293682A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd 内接噛合遊星歯車構造の揺動減速部を有する駆動装置
JP4360305B2 (ja) * 2004-08-25 2009-11-11 トヨタ自動車株式会社 インホイールモータのハウジング構造
FR2893410B1 (fr) 2005-11-15 2008-12-05 Moving Magnet Tech Mmt Capteur de position angulaire magnetique pour une course allant jusqu'a 360
FR2898189B1 (fr) 2006-03-02 2008-10-17 Moving Magnet Tech Capteur de position a direction d'aimantation variable et procede de realisation
WO2009034817A1 (fr) * 2007-09-11 2009-03-19 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Actionneur creux
JP5598735B2 (ja) 2012-02-17 2014-10-01 株式会社デンソー 回転式アクチュエータ
US9041259B2 (en) * 2012-07-18 2015-05-26 Delphi Technologies, Inc. Actuator assembly having a motor with heat dissipation
DE102014007550A1 (de) * 2014-05-22 2015-11-26 Audi Ag Elektrische Maschine
EP3325785A1 (fr) * 2015-08-03 2018-05-30 Ovalo GmbH Actionneur, destiné notamment à être accouplé à l'arbre de réglage d'un moteur à combustion interne pour régler la course de détente et/ou le rapport volumétrique
DE102016113117A1 (de) * 2016-07-15 2018-01-18 Samson Aktiengesellschaft Elektrischer Stellantrieb und Stellgerät mit einem elektrischen Stellantrieb
EP3487749B1 (fr) 2016-07-21 2021-10-06 Zephyros, Inc. Structure de renforcement

Also Published As

Publication number Publication date
US20230198337A1 (en) 2023-06-22
FR3109481A1 (fr) 2021-10-22
WO2021209723A1 (fr) 2021-10-21
CN115461968A (zh) 2022-12-09
KR20230002651A (ko) 2023-01-05
JP2023521451A (ja) 2023-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3326263B1 (fr) Motoreducteur compact
EP3732776B1 (fr) Motoreducteur a encombrement reduit
EP4136739A1 (fr) Motoréducteur compact
EP2912345B1 (fr) Dispositif d'actionnement d'un ou plusieurs organes mobiles, notamment pour turbocompresseur de vehicule automobile
FR2945680A1 (fr) Actionneur lineaire electromecanique pour turbomachine
FR2963398A1 (fr) Transmission planetaire comportant une roue solaire et un porte-satellites
WO2003025424A1 (fr) Couronne de reducteur du type a train epicycloïdal notamment pour demarreur de vehicule automobile
FR3113425A1 (fr) Distributeur fluidique a fonctionnement ameliore
EP3913779B1 (fr) Motoreducteur comportant un stator a double diametre
EP3356700B1 (fr) Motoreducteur avec reducteur trochoïdal et boitier monolithique
EP3464841A1 (fr) Déphaseur d'arbre à cames électrique à arbre unique
FR2714135A1 (fr) Motoréducteur plat.
FR2829813A1 (fr) Reducteur a train epicycloidal notamment pour demarreur de vehicule automobile et demarreur equipe d'un tel reducteur
EP3850235A1 (fr) Machine électrique tournante munie d'un manchon de liaison intégrant un amortisseur
FR2499653A1 (fr) Verin a moteur rotatif
FR2727655A1 (fr) Groupe moto-propulseur electrique ou hydraulique pour vehicule automobile
EP1791242B1 (fr) Actionneur linéaire
FR2969547A1 (fr) Transmission, notamment pour des installations de reglage d'elements de siege de vehicule
WO2010079375A1 (fr) Dispositif de production de couple, notamment dispositif d'orientation
FR3119719A1 (fr) Motoreducteur a fiabilité augmentée
FR3071889B1 (fr) Systeme d'embrayage comportant un plateau de reaction supporte par un organe d'entree
FR3033455B1 (fr) Installation d'entrainement notamment partie d'un actionneur de confort equipant un vehicule automobile
FR2886697A1 (fr) Dispositif d'etancheite pour couvercle d'embrayage
FR3128267A1 (fr) Motoréducteur et cycle associé
FR3038772A1 (fr) Actionneur electromagnetique a entrainement direct.

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221021

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)