FR3077692A1 - ACTUATING DEVICE COMPRISING AN ELECTRIC MOTOR - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif d'actionnement (20), comportant : - un moteur électrique (1) possédant un corps (2) s'étendant selon un axe (D), le moteur électrique (1) comportant un élément de maintien (3), - un logement de réception (4) du moteur électrique (1) s'étendant selon l'axe (D) du moteur électrique (1), le logement de réception (4) et le moteur électrique (1) étant agencés pour que : - pour une première position angulaire du moteur électrique (1) dans le logement de réception (4), un jeu radial existe entre le moteur électrique (1) et le logement de réception (4), - une rotation du moteur électrique (1) autour de l'axe (D) amène l'élément de maintien (3) au contact du logement de réception (4), - une rotation supplémentaire du moteur électrique (1) autour de l'axe (D) provoque une déformation de l'élément de maintien (3) ou une déformation du logement de réception (4), de façon à exercer un effort de maintien du moteur électrique (1) dans le logement de réception (4).The present invention relates to an actuating device (20), comprising: - an electric motor (1) having a body (2) extending along an axis (D), the electric motor (1) comprising a holding element ( 3), - a receiving housing (4) of the electric motor (1) extending along the axis (D) of the electric motor (1), the receiving housing (4) and the electric motor (1) being arranged so that: - for a first angular position of the electric motor (1) in the receiving housing (4), a radial clearance exists between the electric motor (1) and the receiving housing (4), - a rotation of the electric motor (1) about the axis (D) brings the holding element (3) into contact with the receiving housing (4), - a further rotation of the electric motor (1) about the axis (D) causes a deformation of the holding element (3) or a deformation of the receiving housing (4) so as to exert a force for maintaining the electromotor ique (1) in the receiving housing (4).
Description
Dispositif d'actionnement comportant un moteur électriqueActuation device comprising an electric motor
La présente invention concerne un dispositif d'actionnement comportant un moteur électrique. Ce dispositif d'actionnement peut notamment être intégré dans une vanne de circulation de fluide, comme une vanne de recirculation de gaz d'échappement d'un moteur thermique, ou encore une vanne de contrôle du débit de gaz comburant du moteur thermique.The present invention relates to an actuation device comprising an electric motor. This actuating device can in particular be integrated in a fluid circulation valve, such as a recirculation valve for exhaust gas from a heat engine, or even a valve for controlling the flow of oxidant gas from the heat engine.
De manière classique, les actionneurs de contrôle moteur comportent un moteur électrique assurant le déplacement d'un mécanisme de commande.Conventionally, motor control actuators include an electric motor ensuring the movement of a control mechanism.
Le moteur électrique est en général disposé dans un logement réalisé dans le corps de l'actionneur. Le moteur comporte une plaque s'étendant dans le plan transverse à la direction de l'arbre de rotation. La plaque comporte deux pattes de fixation, chaque patte de fixation possédant un orifice de passage pour une vis de fixation. Le moteur électrique peut ainsi être fixé au corps de l'actionneur.The electric motor is generally arranged in a housing produced in the body of the actuator. The motor comprises a plate extending in the plane transverse to the direction of the rotation shaft. The plate has two fixing lugs, each fixing lug having a passage orifice for a fixing screw. The electric motor can thus be fixed to the body of the actuator.
Généralement, il existe un jeu radial entre le moteur électrique et la paroi latérale du logement, ainsi qu'un jeu axial entre le moteur électrique et le fond de logement. De plus, il existe un jeu entre le bord des orifices de passage des vis de fixation et les vis de fixation. Le serrage des vis de fixation permet ainsi d'appuyer la plaque du moteur électrique contre le corps sans effort particulier.Generally, there is a radial clearance between the electric motor and the side wall of the housing, as well as an axial clearance between the electric motor and the housing bottom. In addition, there is a clearance between the edge of the orifices for passage of the fixing screws and the fixing screws. Tightening the fixing screws thus makes it possible to press the plate of the electric motor against the body without any particular effort.
Dans certaines applications, il peut être intéressant d'assurer un montage du moteur électrique sans jeu radial. La précision du positionnement de l'arbre de rotation peut ainsi être améliorée, ce qui permet d'optimiser l'engrènement du pignon du moteur électrique.In certain applications, it may be advantageous to mount the electric motor without radial play. The positioning accuracy of the rotation shaft can thus be improved, which optimizes the engagement of the pinion of the electric motor.
Une solution classique pour assurer un montage sans jeu radial est de prévoir une zone de réception de la plaque du moteur légèrement plus petite que la plaque elle même. Dans ce cas, le montage est réalisé en emmanchant en force la plaque dans son logement. Une fois positionnée, la plaque ne peut plus bouger latéralement et il suffit de procéder au serrage des vis de fixation pour assurer le maintien axial du moteur.A conventional solution to ensure mounting without radial play is to provide a receiving area for the motor plate slightly smaller than the plate itself. In this case, the assembly is carried out by forcing the plate into force in its housing. Once positioned, the plate can no longer move laterally and it suffices to tighten the fixing screws to ensure the axial maintenance of the motor.
Un inconvénient de ce type de montage est le risque de détérioration de la plaque du moteur pendant l'opération d'emmanchement. En effet, lorsque les dispersions dimensionnelles du logement et de la plaque font que l'interférence mécanique entre le logement et la plaque est maximale, l'effort d'emmanchement peut être supérieur à la résistance élastique de la plaque. Dans ce cas, la plaque peut subir une déformation permanente, qui finalement dégrade la précision du positionnement du pignon d'entrainement du moteur.One drawback of this type of mounting is the risk of damaging the motor plate during the fitting operation. In fact, when the dimensional dispersions of the housing and of the plate cause the mechanical interference between the housing and the plate to be maximum, the fitting force may be greater than the elastic resistance of the plate. In this case, the plate may undergo permanent deformation, which ultimately degrades the precision of the positioning of the motor drive pinion.
Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'actionnement dans lequel le moteur peut être monté sans jeu tout en appliquant des efforts suffisamment faibles pour éviter d'endommager le moteur électrique.The object of the invention is to provide an actuating device in which the motor can be mounted without play while applying sufficiently low forces to avoid damaging the electric motor.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'actionnement, comportant :To this end, the invention proposes an actuation device, comprising:
- un moteur électrique possédant un corps s'étendant selon un axe, le moteur électrique comportant un élément de maintien,an electric motor having a body extending along an axis, the electric motor comprising a holding element,
- un logement de réception du moteur électrique s'étendant selon un axe confondu avec l'axe du moteur électrique, le logement de réception et le moteur électrique étant agencés pour que :a housing for receiving the electric motor extending along an axis coincident with the axis of the electric motor, the housing for receiving and the electric motor being arranged so that:
- pour une première position angulaire du moteur électrique dans le logement de réception, un jeu radial existe entre le moteur électrique et le logement de réception,- for a first angular position of the electric motor in the reception housing, a radial clearance exists between the electric motor and the reception housing,
- une rotation du moteur électrique autour de l'axe depuis la première position angulaire jusqu'à une deuxième position angulaire amène l'élément de maintien au contact du logement de réception,a rotation of the electric motor about the axis from the first angular position to a second angular position brings the holding element into contact with the receiving housing,
- une rotation supplémentaire du moteur électrique autour de l'axe depuis la deuxième position angulaire jusqu'à une troisième position angulaire provoque une déformation de l'élément de maintien ou une déformation du logement de réception, de façon à exercer un effort de maintien du moteur électrique dans le logement de réception.- an additional rotation of the electric motor around the axis from the second angular position to a third angular position causes a deformation of the holding element or a deformation of the receiving housing, so as to exert a force to maintain the electric motor in the reception housing.
La forme du logement et de l'élément de maintien du moteur sont adaptées l'une à l'autre de sorte que le moteur peut être inséré dans le logement avec un jeu. Une fois le moteur complètement inséré dans le logement, une rotation du corps du moteur électrique autour de son axe permet de mettre le moteur électrique en contact avec le logement. Ensuite, une rotation supplémentaire suivant le même mouvement de rotation permet d'assurer le verrouillage du moteur électrique dans son logement. Le montage du moteur électrique est réalisé sans jeu, et sans appliquer d'effort axial sur le moteur électrique.The shape of the housing and the motor holding element are adapted to each other so that the motor can be inserted into the housing with play. Once the motor is fully inserted into the housing, a rotation of the body of the electric motor around its axis allows the electric motor to come into contact with the housing. Then, an additional rotation following the same rotational movement ensures the locking of the electric motor in its housing. The assembly of the electric motor is carried out without play, and without applying an axial force on the electric motor.
Selon un mode de réalisation, le moteur électrique comporte une plaque de maintien saillant radialement du corps et rigidement liée au corps, la plaque de maintien comportant au moins un élément de maintien déformable. Le logement de réception est lui rigide.According to one embodiment, the electric motor comprises a retaining plate projecting radially from the body and rigidly connected to the body, the retaining plate comprising at least one deformable retaining element. The receiving housing is rigid.
Dans ce mode de réalisation, la plaque de maintien du moteur électrique incorpore l'élément de maintien déformable. Le logement du moteur électrique est rigide et présente donc une bonne résistance mécanique.In this embodiment, the holding plate of the electric motor incorporates the deformable holding element. The housing of the electric motor is rigid and therefore has good mechanical strength.
De préférence, la plaque de maintien obture au moins partiellement une surface axiale du moteur électrique.Preferably, the retaining plate at least partially closes an axial surface of the electric motor.
La plaque de maintien s'étend en partie dans un plan transverse à l'axe du moteur électrique.The retaining plate extends partly in a plane transverse to the axis of the electric motor.
Selon un mode de réalisation, l'élément de maintien comporte au moins une patte de maintien.According to one embodiment, the holding element comprises at least one holding tab.
Avantageusement, la patte de maintien possède une forme de lame recourbée.Advantageously, the retaining tab has the shape of a curved blade.
Cette forme permet de faciliter la déformation de la patte de maintien, qui a un comportement analogue à celui d'un ressort. Le choix de la géométrie de la lame recourbée permet d'obtenir la raideur voulue.This shape facilitates the deformation of the retaining tab, which has a behavior similar to that of a spring. The choice of the geometry of the curved blade makes it possible to obtain the desired stiffness.
La patte de maintien comporte une zone de contact agencée pour venir au contact du logement de réception.The retaining tab has a contact zone arranged to come into contact with the reception housing.
De préférence, la zone de contact de la patte de maintien est de forme convexe.Preferably, the contact zone of the retaining tab is of convex shape.
Cette forme permet d'obtenir une bonne progressivité du couple de rotation à appliquer pour assurer la mise en place du moteur électrique dans le logement. De plus, cette forme évite la création d'un éventuel copeau provenant de la déformation de la paroi du corps.This shape provides good progressivity of the torque to be applied to ensure the establishment of the electric motor in the housing. In addition, this shape prevents the creation of a possible chip coming from the deformation of the wall of the body.
De préférence encore, la zone de contact possède un rayon de courbure minimal compris entre 1 et millimètres.More preferably, the contact zone has a minimum radius of curvature of between 1 and millimeters.
Cette valeur permet de limiter la valeur du couple maximal à appliquer lors de la rotation du corps du moteur électrique dans son logement en vue de sa mise en place.This value makes it possible to limit the value of the maximum torque to be applied during the rotation of the body of the electric motor in its housing with a view to its installation.
Selon un mode de réalisation préféré, la patte de maintien s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe.According to a preferred embodiment, the retaining tab extends in a plane perpendicular to the axis.
Cette géométrie permet d'obtenir une raideur élevée lors d'un mouvement de rotation du corps du moteur électrique selon son axe.This geometry makes it possible to obtain a high stiffness during a rotational movement of the body of the electric motor along its axis.
De préférence, la plaque de maintien comporte trois pattes de maintien.Preferably, the retaining plate has three retaining tabs.
Cette disposition permet d'obtenir du maintien robuste du moteur électrique dans son logement et d'assurer conjointement un centrage du moteur électrique dans le logement.This arrangement makes it possible to obtain robust maintenance of the electric motor in its housing and to jointly ensure centering of the electric motor in the housing.
De préférence encore, la plaque de maintien comporte au moins deux pattes de maintien, deux pattes de maintien consécutives sont séparées par un écart angulaire compris entre 100° et 140°. Autrement dit, l'écart angulaire entre deux pattes de maintien consécutives n'est pas constant. Ainsi, la résultante des efforts plaque le moteur électrique contre le logement 4 selon une direction préférentielle.More preferably, the retaining plate comprises at least two retaining tabs, two consecutive retaining tabs are separated by an angular distance of between 100 ° and 140 °. In other words, the angular difference between two consecutive holding tabs is not constant. Thus, the result of the forces plate the electric motor against the housing 4 in a preferred direction.
De préférence, la plaque de maintien est découpée dans un feuillard métallique.Preferably, the retaining plate is cut from a metal strip.
La plaque de maintien est ainsi fabriquée facilement, avec un large choix possible de matériau.The retaining plate is thus easily manufactured, with a large possible choice of material.
Selon un mode de réalisation préféré, le logement de réception comporte au moins une zone de passage et au moins une zone de maintien, la zone de maintien étant plus proche de l'axe du logement de réception que la zone de passage.According to a preferred embodiment, the reception housing comprises at least one passage zone and at least one holding zone, the maintenance zone being closer to the axis of the reception housing than the passage zone.
Autrement dit, le logement de réception comprend au moins deux zones dont l'éloignement à l'axe varie. La zone la plus éloignée permet l'insertion du moteur électrique dans le logement avec un jeu entre les deux pièces. La zone la plus proche de l'axe du logement permet d'assurer la mise en contact, puis la déformation, de l'élément de maintien lors de la rotation du corps du moteur autour de son axe.In other words, the reception housing comprises at least two zones whose distance from the axis varies. The most distant area allows the insertion of the electric motor into the housing with a clearance between the two parts. The area closest to the axis of the housing makes it possible to ensure contacting, then deformation, of the holding element during the rotation of the body of the motor around its axis.
Avantageusement, l'élément de maintien du moteur électrique est en vis-à-vis de la zone de passage du logement lorsque le moteur électrique est dans la première position angulaire, l'élément de maintien étant distant de la zone de passage.Advantageously, the holding element of the electric motor is opposite the passage zone of the housing when the electric motor is in the first angular position, the holding element being distant from the passage zone.
Un jeu entre l'élément de maintien et le logement de réception est ainsi assuré.A play between the holding element and the receiving housing is thus ensured.
De préférence, l'élément de maintien du moteur électrique est au contact de la zone de maintien lorsque le moteur électrique est dans la troisième position angulaire.Preferably, the holding element of the electric motor is in contact with the holding zone when the electric motor is in the third angular position.
Selon un mode de réalisation, le logement de réception comporte une butée agencée pour limiter le déplacement angulaire du moteur électrique dans le logement de réception.According to one embodiment, the reception housing comprises a stop arranged to limit the angular displacement of the electric motor in the reception housing.
La butée permet de définir de façon précise la position angulaire du moteur électrique une fois assemblé.The stop allows to precisely define the angular position of the electric motor once assembled.
De préférence, la zone de maintien du logement de réception est une portion de cylindre d'axe.Preferably, the area for holding the reception housing is a portion of an axis cylinder.
Le logement de réception peut ainsi être réalisé facilement par usinage.The receiving housing can thus be easily produced by machining.
Selon un mode de réalisation, la zone de passage s'étend autour de l'axe selon une plage angulaire comprise entre 10° et 50°.According to one embodiment, the passage zone extends around the axis according to an angular range between 10 ° and 50 °.
Cette plage de valeur permet une insertion facile du moteur électrique dans le logement de réception.This value range allows easy insertion of the electric motor into the reception housing.
Selon un mode de réalisation, la zone de maintien s'étend autour de l'axe selon une plage angulaire comprise entre 50° et 110°.According to one embodiment, the holding zone extends around the axis according to an angular range between 50 ° and 110 °.
Cette plage de valeur permet un débattement angulaire permettant de limiter l'effort nécessaire pour réaliser la rotation du moteur dans son logement.This range of values allows an angular movement making it possible to limit the effort necessary to perform the rotation of the motor in its housing.
De préférence, la zone de maintien du logement de réception est usinée.Preferably, the holding area of the reception housing is machined.
Les dimensions de la zone de maintien peuvent ainsi être obtenues avec précision. De plus l'état de surface de la zone de maintien peut être précisément maîtrisé.The dimensions of the holding zone can thus be obtained with precision. In addition, the surface condition of the holding zone can be precisely controlled.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'actionnement comporte au moins deux zones de passage, deux zones de passage consécutives étant séparées par une zone de maintien.According to one embodiment, the actuating device comprises at least two passage zones, two consecutive passage zones being separated by a holding zone.
De manière similaire, deux zones de maintien consécutives sont séparées par une zone de passage.Similarly, two consecutive holding zones are separated by a passage zone.
Avantageusement, la zone de passage du logement de réception est brute de fonderie.Advantageously, the passage area of the reception housing is gross foundry.
La fabrication de la zone de passage est ainsi simplifiée, et le cout du dispositif d'actionnement est minimisé.The manufacture of the passage area is thus simplified, and the cost of the actuating device is minimized.
Selon un mode de réalisation, la zone de maintien du logement de réception est déformable, l'élément de maintien du moteur électrique étant rigide.According to one embodiment, the holding area of the receiving housing is deformable, the holding element of the electric motor being rigid.
Dans ce mode de réalisation, la partie subissant la déformation est le logement de réception du moteur électrique.In this embodiment, the part undergoing the deformation is the housing for receiving the electric motor.
De préférence, la zone de maintien du logement de réception est bordée par deux rainures traversantes.Preferably, the holding area of the receiving housing is bordered by two through grooves.
Ces ouvertures réalisées dans le logement permettent de créer de diminuer la raideur de la zone comprise entre les rainures, afin d'obtenir une zone déformable dans le corps.These openings made in the housing make it possible to create a reduction in the stiffness of the area between the grooves, in order to obtain a deformable area in the body.
Avantageusement, l'amplitude du déplacement angulaire entre la première position angulaire et la deuxième position angulaire est comprise entre 5° et 20°.Advantageously, the amplitude of the angular displacement between the first angular position and the second angular position is between 5 ° and 20 °.
Cette plage de valeur permet un montage aisé du moteur électrique dans le logement.This value range allows easy mounting of the electric motor in the housing.
Avantageusement, l'amplitude du déplacement angulaire entre la première position angulaire et la troisième position angulaire est comprise entre 50° et 75°.Advantageously, the amplitude of the angular displacement between the first angular position and the third angular position is between 50 ° and 75 °.
Cette valeur de débattement angulaire permet d'obtenir un maintien radial élevé tout en limitant le couple de rotation à appliquer.This angular deflection value makes it possible to obtain high radial support while limiting the torque to be applied.
L'invention concerne également une vanne de circulation de fluide, comportant :The invention also relates to a fluid circulation valve, comprising:
un conduit de circulation de fluide, un organe d'obturation mobile dans le conduit entre une position de fermeture empêchant la circulation de fluide dans le conduit et une position d'ouverture autorisant la circulation de fluide dans le conduit, un dispositif d'actionnement tel que décrit précédemment, le dispositif d'actionnement étant agencé pour déplacer l'organe d'obturation.a fluid circulation conduit, a movable closure member in the conduit between a closed position preventing the circulation of fluid in the conduit and an open position allowing the circulation of fluid in the conduit, an actuating device such as described above, the actuating device being arranged to move the shutter member.
Il est ainsi possible d'obtenir une vanne de circulation de fluide dans laquelle le moteur est monté sans jeu axial.It is thus possible to obtain a fluid circulation valve in which the motor is mounted without axial play.
Selon un mode de réalisation de la vanne, l'organe d'obturation comprend une soupape mobile en translation.According to one embodiment of the valve, the closure member comprises a valve movable in translation.
En variante, l'organe d'obturation comprend un volet mobile en rotation.As a variant, the shutter member comprises a movable component in rotation.
Selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, la vanne étant une vanne de recirculation de gaz d'échappement entre un circuit d'échappement et un circuit d'admission d'un moteur à combustion.According to an exemplary implementation of the invention, the valve being an exhaust gas recirculation valve between an exhaust circuit and an intake circuit of a combustion engine.
Selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, la vanne étant une vanne doseuse du débit d'air comburant d'un moteur à combustion.According to another example of implementation of the invention, the valve being a metering valve for the flow of combustion air from a combustion engine.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation donnée à titre d'exemples non limitatifs, accompagnée des figures ci-dessous :Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description of the embodiments given by way of nonlimiting examples, accompanied by the figures below:
La figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une vanne de circulation de fluide intégrant un dispositif d'actionnement,FIG. 1 represents a partial section view of a fluid circulation valve incorporating an actuating device,
Les figures 2 et 3 sont des vues en perspective, partielle, d'un dispositif d'actionnement selon l'invention, avant assemblage,FIGS. 2 and 3 are partial perspective views of an actuating device according to the invention, before assembly,
La figure 4 est une vue en perspective partielle, du dispositif d'actionnement selon l'invention, une fois assemblé,FIG. 4 is a partial perspective view of the actuation device according to the invention, once assembled,
Les figures 5a, 5b, 5c sont des vues schématiques des étapes du montage du dispositif d'actionnement.Figures 5a, 5b, 5c are schematic views of the steps of mounting the actuating device.
Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle.In order to facilitate the reading of the figures, the various elements are not necessarily shown to scale.
On a représenté sur la figure 1 une vanne de circulation de fluide 50. Sur cet exemple, la vanne 50 contrôle un débit de gaz d'un moteur à combustion.FIG. 1 shows a fluid circulation valve 50. In this example, the valve 50 controls a gas flow from a combustion engine.
La vanne 50 est une vanne de recirculation de gaz d'échappement entre un circuit d'échappement et un circuit d'admission d'un moteur à combustion.The valve 50 is an exhaust gas recirculation valve between an exhaust circuit and an intake circuit of a combustion engine.
La vanne 50 de circulation de fluide comporte :The fluid circulation valve 50 comprises:
un conduit 21 de circulation de fluide, un organe d'obturation 22 mobile dans le conduit 21 entre une position de fermeture empêchant la circulation de fluide dans le conduit 21 et une position d'ouverture autorisant la circulation de fluide dans le conduit 21, un dispositif d'actionnement 20 selon l'invention, le dispositif d'actionnement 20 étant agencé pour déplacer l'organe d'obturation 22.a fluid circulation conduit 21, a shutter member 22 movable in the conduit 21 between a closed position preventing the circulation of fluid in the conduit 21 and an open position authorizing the circulation of fluid in the conduit 21, a actuation device 20 according to the invention, the actuation device 20 being arranged to move the closure member 22.
Sur l'exemple représenté, l'organe d'obturation 22 comprend une soupape mobile en translation.In the example shown, the shutter member 22 comprises a valve movable in translation.
Le dispositif d'actionnement 20 de la vanne 50 comporte un moteur électrique 1 et un logement de réception 4 dans lequel le moteur 1 est disposé et fixé.The actuator 20 of the valve 50 comprises an electric motor 1 and a receiving housing 4 in which the motor 1 is arranged and fixed.
Le moteur électrique 1 possède un corps de moteur 2, qui contient un arbre de rotation 15 ainsi qu'un circuit magnétique statorique. Un pignon d'entrainement 14 est solidaire de l'arbre 15 du moteur. L'arbre de rotation 15 et le corps de moteur 2 s'étendent tous les deux selon un axe D.The electric motor 1 has a motor body 2, which contains a rotation shaft 15 as well as a stator magnetic circuit. A drive pinion 14 is integral with the shaft 15 of the motor. The rotation shaft 15 and the motor body 2 both extend along an axis D.
Le moteur électrique 1 entraîne, par l'intermédiaire du pignon 14, un mécanisme de commande 25.The electric motor 1 drives, via the pinion 14, a control mechanism 25.
Le mécanisme de commande 25 assure ici la transformation du mouvement de rotation du moteur électrique 1 en un mouvement de translation de l'organe d'obturation 22.The control mechanism 25 here ensures the transformation of the rotational movement of the electric motor 1 into a translational movement of the shutter member 22.
Le corps de moteur 2 est de forme sensiblement cylindrique.The motor body 2 is of substantially cylindrical shape.
Le corps du moteur 2 est fermé par deux plaques 5 et 16. Chaque plaque 5, 16 est fixée à une extrémité axiale du corps 2. Chaque plaque 5, 16 comporte un bossage 23 logeant un palier de l'arbre de rotation 15 du moteur.The body of the motor 2 is closed by two plates 5 and 16. Each plate 5, 16 is fixed to an axial end of the body 2. Each plate 5, 16 has a boss 23 housing a bearing of the rotation shaft 15 of the motor .
Le moteur électrique 1 est du type à courant continu.The electric motor 1 is of the direct current type.
Le dispositif d'actionnement 20 selon l'invention comporte :The actuation device 20 according to the invention comprises:
- un moteur électrique 1 possédant un corps 2 s'étendant selon un axe D, le moteur électrique 1 comportant un élément de maintien 3,an electric motor 1 having a body 2 extending along an axis D, the electric motor 1 comprising a holding element 3,
- un logement de réception 4 du moteur électrique 1 s'étendant selon un axe DI confondu avec l'axe D du moteur électrique 1, le logement de réception 4 et le moteur électrique 1 étant agencés pour que :a housing 4 for receiving the electric motor 1 extending along an axis DI coinciding with the axis D for the electric motor 1, the housing receiving 4 and the electric motor 1 being arranged so that:
- pour une première position angulaire Al du moteur électrique 1 dans le logement de réception 4, un jeu radial existe entre le moteur électrique 1 et le logement de réception 4,- for a first angular position A1 of the electric motor 1 in the receiving housing 4, a radial clearance exists between the electric motor 1 and the receiving housing 4,
- une rotation du moteur électrique 1 autour de l'axe D depuis la première position angulaire Al jusqu'à une deuxième position angulaire A2 amène l'élément de maintien 3 au contact du logement de réception 4,a rotation of the electric motor 1 about the axis D from the first angular position A1 to a second angular position A2 brings the holding element 3 into contact with the receiving housing 4,
- une rotation supplémentaire du moteur électrique 1 autour de l'axe D depuis la deuxième position angulaire A2 jusqu'à une troisième position angulaire A3 provoque une déformation de l'élément de maintien 3 ou une déformation du logement de réception 4, de façon à exercer un effort de maintien du moteur électrique 1 dans le logement de réception 4.- an additional rotation of the electric motor 1 around the axis D from the second angular position A2 to a third angular position A3 causes a deformation of the holding element 3 or a deformation of the receiving housing 4, so as to exert a force to maintain the electric motor 1 in the receiving housing 4.
Le logement de réception 4 s'étend selon un axe Dl. Lorsque le moteur électrique 1 est disposé dans le logement de réception 4, l'axe D du moteur électrique et l'axe Dl du logement 4 sont confondus.The receiving housing 4 extends along an axis Dl. When the electric motor 1 is arranged in the receiving housing 4, the axis D of the electric motor and the axis Dl of the housing 4 are merged.
Comme détaillé sur les figures 2 et 3, le logement de réception 4 comporte au moins une zone de passage 9 et au moins une zone de maintien 10, la zone de maintien 10 étant plus proche de l'axe Dl du logement de réception 4 que la zone de passage 9.As detailed in FIGS. 2 and 3, the receiving housing 4 comprises at least one passage zone 9 and at least one holding zone 10, the holding zone 10 being closer to the axis Dl of the receiving housing 4 than the passage zone 9.
Le montage du moteur électrique 1 dans le logement 4 est effectué de la manière suivante :The assembly of the electric motor 1 in the housing 4 is carried out as follows:
Le moteur électrique 1 est inséré dans le logement 4, en orientant le corps 2 du moteur de sorte que les parties les plus éloignées de l'axe D du corps 2 soient en vis-à-vis de la zone de passage 9. Autrement dit, l'élément de maintien 3 du moteur électrique 1 est en vis-à-vis de la zone de passage 9 du logement lorsque le moteur électrique 1 est dans la première position angulaire Al, l'élément de maintien 3 étant distant de la zone de passage 9.The electric motor 1 is inserted into the housing 4, orienting the body 2 of the motor so that the parts furthest from the axis D of the body 2 are opposite the passage area 9. In other words , the holding element 3 of the electric motor 1 is facing the passage zone 9 of the housing when the electric motor 1 is in the first angular position A1, the holding element 3 being distant from the zone passing through 9.
Dans la position angulaire Al, un jeu est présent entre le moteur électrique 1 et le logement de réception 4. L'insertion du moteur 1 dans le logement 4 se fait donc sans effort, en particulier sans effort axial.In the angular position A1, a clearance is present between the electric motor 1 and the receiving housing 4. The insertion of the motor 1 in the housing 4 is therefore effortless, in particular without axial effort.
Une fois le moteur électrique 1 positionné au fond du logement 4, une rotation du corps 2 autour de son axe D permet d'amener le corps 2 en contact avec la zone de maintien 10 du logement 4. Cette position angulaire est désignée par A2. Une fois les pièces en contact, une déformation de l'une des pièces en contact est nécessaire pour poursuivre le mouvement de rotation. Autrement dit, une fois le corps 2 en contact avec le logement 4, une rotation supplémentaire du corps permet de déformer soit une portion du moteur électrique 1, soit une portion du logement 4. Cette déformation permet de créer une force de maintien qui assure le blocage du moteur électrique 1 dans le logement 4. Un montage sans jeu du moteur électrique est ainsi assuré.Once the electric motor 1 is positioned at the bottom of the housing 4, a rotation of the body 2 about its axis D makes it possible to bring the body 2 into contact with the holding zone 10 of the housing 4. This angular position is designated by A2. Once the parts in contact, a deformation of one of the parts in contact is necessary to continue the rotational movement. In other words, once the body 2 is in contact with the housing 4, an additional rotation of the body makes it possible to deform either a portion of the electric motor 1 or a portion of the housing 4. This deformation makes it possible to create a holding force which ensures the blocking of the electric motor 1 in the housing 4. A backlash-free assembly of the electric motor is thus ensured.
Le moteur électrique 1 est tourné autour de son axe toujours dans le même sens de rotation pour passer de la position angulaire Al à la position angulaire A2 puis à la position angulaire A3. L'élément de maintien 3 du moteur électrique 1 est au contact de la zone de maintien 10 lorsque le moteur électrique 1 est dans la troisième position angulaire A3.The electric motor 1 is rotated about its axis always in the same direction of rotation to pass from the angular position A1 to the angular position A2 then to the angular position A3. The holding element 3 of the electric motor 1 is in contact with the holding zone 10 when the electric motor 1 is in the third angular position A3.
Dans l'exemple illustré, l'élément qui se déforme afin de générer un effort de maintien fait partie du moteur électrique 1. Le logement de réception 4 est lui rigide et résiste à l'effort de maintien généré.In the example illustrated, the element which deforms in order to generate a holding force is part of the electric motor 1. The receiving housing 4 is rigid and resists the holding force generated.
Dans un autre mode de réalisation, non représenté, le rôle des différents éléments peut être inversé : la pièce qui se déforme peut être une portion du logement de réception 4 et la pièce rigide peut être le moteur électrique 1.In another embodiment, not shown, the role of the various elements can be reversed: the part which deforms can be a portion of the receiving housing 4 and the rigid part can be the electric motor 1.
Comme illustré sur la figure 4, le moteur électrique 1 comporte une plaque de maintien 5 saillant radialement du corps 2 et rigidement liée au corps 2, la plaque de maintien 5 comportant au moins un élément de maintien 3 déformable. Dans ce cas, logement de réception 4 est rigide. On entend par rigide que le logement de réception 4 ne subit pas de déformation significative, et la déformation provient de l'élément de maintien 3.As illustrated in FIG. 4, the electric motor 1 comprises a retaining plate 5 projecting radially from the body 2 and rigidly connected to the body 2, the retaining plate 5 comprising at least one deformable retaining element 3. In this case, reception housing 4 is rigid. By rigid is meant that the receiving housing 4 does not undergo significant deformation, and the deformation comes from the holding element 3.
La plaque de maintien 5 obture au moins partiellement une surface axiale 6 du moteur électrique 1. La plaque de maintien 5 s'étend en partie dans un plan transverse à l'axe D du moteur électrique 1. La plaque de maintien 5 est découpée dans un feuillard métallique. La plaque de maintien 5 est de préférence en acier, ce qui permet d'avoir une limite élastique élevée.The retaining plate 5 at least partially closes an axial surface 6 of the electric motor 1. The retaining plate 5 extends in part in a plane transverse to the axis D of the electric motor 1. The retaining plate 5 is cut in a metal strip. The retaining plate 5 is preferably made of steel, which makes it possible to have a high elastic limit.
La plaque de maintien 5 se trouve sur l'exemple représenté disposée en vis-à-vis du pignon 14. Autrement dit, la plaque de maintien 5 est disposée le long de l'axe D, entre le pignon 14 et le corps 2 du moteur électrique 1.The retaining plate 5 is located in the example shown arranged opposite the pinion 14. In other words, the retaining plate 5 is disposed along the axis D, between the pinion 14 and the body 2 of the electric motor 1.
Le montage du moteur électrique 1 dans le logement de réception 4 est finalisé par le montage d'une patte 24 appuyant sur la plaque 16.The mounting of the electric motor 1 in the receiving housing 4 is finalized by the mounting of a tab 24 pressing on the plate 16.
Les figures 5a, 5b, 5c détaillent un mode de réalisation particulier du principe général exposé précédemment.Figures 5a, 5b, 5c detail a particular embodiment of the general principle described above.
Dans cet exemple, l'élément de maintien 3 comporte au moins une patte de maintien 7.In this example, the holding element 3 includes at least one holding tab 7.
La patte de maintien 7 s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe D.The holding tab 7 extends in a plane perpendicular to the axis D.
Sur l'exemple représenté, la plaque de maintien 5 comporte trois pattes de maintien 7.In the example shown, the retaining plate 5 has three retaining tabs 7.
Cette disposition permet d'obtenir un maintien robuste du moteur électrique 1 dans son logement 4 et d'assurer conjointement un centrage du moteur électrique dans le logement.This arrangement makes it possible to obtain a robust retention of the electric motor 1 in its housing 4 and to jointly ensure centering of the electric motor in the housing.
La patte de maintien 7 possède une forme de lame recourbée.The retaining tab 7 has the shape of a curved blade.
Cette forme permet de faciliter la déformation de la patte de maintien 7, qui a un comportement analogue à celui d'un ressort. Le choix de la géométrie de la lame recourbée permet d'obtenir la raideur voulue, en adaptant par exemple la longueur et la largeur de la patte de maintien aux besoins de l'application.This shape facilitates the deformation of the retaining tab 7, which behaves similar to that of a spring. The choice of the geometry of the curved blade makes it possible to obtain the desired stiffness, by adapting for example the length and the width of the holding tab to the needs of the application.
La force de maintien obtenue est directement liée à la variation de la dimension radiale de la patte de maintien 7 entre son état non contraint, avant assemblage, et son état contraint, une fois le moteur électrique 1 en place dans le logement 4.The holding force obtained is directly linked to the variation in the radial dimension of the holding tab 7 between its unstressed state, before assembly, and its constrained state, once the electric motor 1 is in place in the housing 4.
Sur l'exemple illustré, le logement de réception 4 comporte le même nombre de zones de passage 9 que le nombre de pattes de maintien 7. De même, le logement de réception 4 comporte le même nombre de zones de maintien 10 que le nombre de pattes de maintien 7.In the example illustrated, the receiving housing 4 has the same number of passage zones 9 as the number of retaining tabs. Similarly, the receiving housing 4 comprises the same number of holding zones 10 as the number of holding tabs 7.
La zone de passage 9 s'étend autour de l'axe DI selon une plage angulaire SI comprise entre 10° et 50°. La zone de maintien 10 s'étend autour de l'axe DI selon une plage angulaire S2 comprise entre 50° et 110°.The passage area 9 extends around the axis DI according to an angular range SI between 10 ° and 50 °. The holding zone 10 extends around the axis DI according to an angular range S2 between 50 ° and 110 °.
Le dispositif d'actionnement 20 comporte au moins deux zones de passage 9, deux zones de passage 9 consécutives étant séparées par une zone de maintien 10. De même, deux zones de maintien 10 consécutives sont séparées par une zone de passage 9.The actuating device 20 comprises at least two passage zones 9, two consecutive passage zones 9 being separated by a holding zone 10. Likewise, two consecutive holding zones 10 are separated by a passage zone 9.
Sur la figure 5a, la plaque de maintien 5 est dans une position angulaire Al dans laquelle chaque patte de maintien 7 est en vis-à-vis avec une zone de passage 9. Un jeu J est présent entre chaque patte de maintien et chaque zone de passage 9. Cette position angulaire permet l'insertion du moteur électrique 1 dans le logement 4 sans contrainte.In FIG. 5a, the retaining plate 5 is in an angular position A1 in which each retaining tab 7 is opposite a passage zone 9. A clearance J is present between each retaining tab and each zone passage 9. This angular position allows the insertion of the electric motor 1 into the housing 4 without constraint.
La patte de maintien 7 comporte une zone de contact 8 agencée pour venir au contact du logement de réception 4.The retaining tab 7 has a contact area 8 arranged to come into contact with the reception housing 4.
Sur la figure 5b, la plaque de maintien 5 a été tournée dans le sens indiqué par la flèche fl de sorte qu'elle se trouve maintenant dans une position angulaire A2, dans laquelle chaque patte de maintien 7 entre en contact avec une zone de maintien 10. Les pattes de maintien 7 n'ont pas subi de déformation.In FIG. 5b, the retaining plate 5 has been turned in the direction indicated by the arrow f1 so that it is now in an angular position A2, in which each retaining tab 7 comes into contact with a retaining zone 10. The retaining tabs 7 have not undergone deformation.
La patte de maintien 7 comporte une zone de contact 8 agencée pour venir au contact du logement de réception 4. La zone de contact 8 de la patte de maintien 7 est de forme convexe.The retaining tab 7 has a contact area 8 arranged to come into contact with the receiving housing 4. The contact area 8 of the retaining tab 7 is convex in shape.
Sur la figure 5c, la plaque de maintien 5 a été tournée davantage, toujours dans le même sens de rotation. La plaque de maintien 5 est maintenant dans une position angulaire A3 dans laquelle chaque patte de maintien 7 a atteint sa position de fixation du moteur électrique 1. Chaque patte de maintien 7 a subi une déformation permettant de générer un effort de maintien.In FIG. 5c, the retaining plate 5 has been turned further, always in the same direction of rotation. The retaining plate 5 is now in an angular position A3 in which each retaining tab 7 has reached its position for fixing the electric motor 1. Each retaining tab 7 has undergone a deformation making it possible to generate a retaining force.
Le moteur électrique 1 est immobilisé dans le logement de réception 4 sur la figure 5c.The electric motor 1 is immobilized in the reception housing 4 in FIG. 5c.
La forme convexe de la zone de contact 8 permet d'obtenir une bonne progressivité du couple de rotation à appliquer pour assurer la mise en place du moteur électrique 1 dans le logement 4. De plus, cette forme évite la création d'un éventuel copeau provenant de la déformation de la paroi du corps.The convex shape of the contact zone 8 makes it possible to obtain good progressiveness of the torque to be applied to ensure the positioning of the electric motor 1 in the housing 4. In addition, this shape avoids the creation of a possible chip from the deformation of the body wall.
La zone de contact 8 possède un rayon de courbure minimal compris entre 1 et 3 millimètres.The contact area 8 has a minimum radius of curvature between 1 and 3 millimeters.
Cette valeur permet de limiter la valeur du couple maximal à appliquer lors de la rotation du corps 2 du moteur électrique 1 dans le logement de réception 4.This value makes it possible to limit the value of the maximum torque to be applied during the rotation of the body 2 of the electric motor 1 in the receiving housing 4.
L'amplitude jl2 du déplacement angulaire entre la première position angulaire Al et la deuxième position angulaire A2 est comprise entre 5° et 20°.The amplitude jl2 of the angular displacement between the first angular position A1 and the second angular position A2 is between 5 ° and 20 °.
L'amplitude j23 du déplacement angulaire entre la première position angulaire Al et la troisième position angulaire A3 est comprise entre 50° et 75°.The amplitude j23 of the angular displacement between the first angular position A1 and the third angular position A3 is between 50 ° and 75 °.
Ces valeurs permettent d'obtenir une force de maintien élevée tout en limitant la valeur du couple à appliquer pour provoquer la rotation du corps du moteur, la compression de la patte de maintien étant réalisée de manière progressive.These values make it possible to obtain a high holding force while limiting the value of the torque to be applied to cause the rotation of the body of the engine, the compression of the holding tab being carried out gradually.
De préférence, l'écart angulaire entre deux pattes de maintien consécutives n'est pas constant. En supposant que chaque patte de maintien génère un effort identique à celui des autres pattes de maintien, cette disposition fait que la somme vectorielle des efforts appliqués n'est pas nulle. Ainsi, la résultante des efforts plaque le moteur électrique 1 contre le logement 4 selon une direction préférentielle. Le comportement de chaque patte de maintien 7 est similaire à celui d'un ressort qui appliquerait une précharge à un élément à maintenir.Preferably, the angular difference between two consecutive holding tabs is not constant. Assuming that each retaining tab generates a force identical to that of the other retaining tabs, this arrangement means that the vector sum of the applied forces is not zero. Thus, the result of the forces plate the electric motor 1 against the housing 4 in a preferred direction. The behavior of each retaining tab 7 is similar to that of a spring which would apply a preload to an element to be maintained.
La déformation des pattes de maintien 7 est de préférence élastique, c'est-à-dire sans déformation permanente une fois que la contrainte appliquée est supprimée.The deformation of the retaining tabs 7 is preferably elastic, that is to say without permanent deformation once the applied stress is removed.
Pour certaines applications, une déformation plastique peut être préférable.For some applications, plastic deformation may be preferable.
De manière préférentielle, la plaque de maintien 5 comporte au moins deux pattes de maintien 7, deux pattes de maintien 7 consécutives étant séparées par un écart angulaire S compris entre 130° et 180°. Ce cas de figure n'est pas illustré sur les vues schématiques 5a, 5b, 5c.Preferably, the retaining plate 5 comprises at least two retaining tabs 7, two consecutive retaining tabs 7 being separated by an angular distance S of between 130 ° and 180 °. This scenario is not illustrated in the schematic views 5a, 5b, 5c.
La zone de maintien 10 du logement de réception 4 est une portion de cylindre d'axe Dl.The holding zone 10 of the receiving housing 4 is a portion of cylinder of axis D1.
La zone de maintien 10 du logement de réception 4 est usinée.The holding zone 10 of the receiving housing 4 is machined.
L'état de surface et les dimensions de la zone de maintien 10 peuvent être contrôlés avec précision.The surface condition and the dimensions of the holding zone 10 can be precisely controlled.
La compression de chaque patte de maintien 7 pendant l'opération de montage du moteur électrique est ainsi maîtrisée de manière précise. L'effort de maintien est lui aussi maîtrisé de manière précise.The compression of each holding tab 7 during the assembly operation of the electric motor is thus precisely controlled. The maintenance effort is also precisely controlled.
La zone de passage 9 du logement de réception 4 est brute de fonderie.The passage area 9 of the receiving housing 4 is rough foundry.
La fabrication de la zone de passage 9 est ainsi simplifiée, et le cout du dispositif d'actionnement 20 est minimisé.The manufacture of the passage zone 9 is thus simplified, and the cost of the actuating device 20 is minimized.
Selon des modes de réalisation non représentés, le moteur électrique, ainsi que l'actionneur intégrant ce moteur électrique peuvent également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou combinées entre elles :According to embodiments not shown, the electric motor, as well as the actuator integrating this electric motor, can also include one or more of the characteristics below, considered individually or combined together:
La vanne 50 peut être une vanne doseuse du débit d'air comburant d'un moteur à combustion.The valve 50 can be a metering valve for the combustion air flow from a combustion engine.
L'organe d'obturation 22 de la vanne 50 peut comprendre un volet mobile en rotation.The shutter member 22 of the valve 50 may include a component movable in rotation.
Le logement de réception 4 peut comporter une butée agencée pour limiter le déplacement angulaire du moteur électrique 1 dans le logement de réception 4.The receiving housing 4 may include a stop arranged to limit the angular displacement of the electric motor 1 in the receiving housing 4.
La zone de maintien 10 du logement de réception 4 peut être déformable, l'élément de maintien 3 du moteur électrique 1 étant rigide.The holding zone 10 of the receiving housing 4 can be deformable, the holding element 3 of the electric motor 1 being rigid.
Dans ce cas, la zone de maintien 10 du logement de réception 4 peut être bordée par deux rainures traversantes. Ces ouvertures réalisées dans le logement permettent de créer de diminuer la raideur de la zone comprise entre les rainures, afin d'obtenir une zone déformable.In this case, the holding zone 10 of the receiving housing 4 can be bordered by two through grooves. These openings made in the housing make it possible to reduce the stiffness of the area between the grooves, in order to obtain a deformable area.
Bien entendu, d'autres modifications et variations se suggèrent d'elles même à l'homme du métier, après réflexion sur les différents modes de réalisation illustrés.Of course, other modifications and variations suggest themselves to those skilled in the art, after thinking about the different embodiments illustrated.
L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés dans cette demande, qui sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention.The invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated in this application, which are given by way of examples and are not intended to limit the scope of the invention.
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