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FR2859050A1 - Unite d'entrainement et de transmission comportant au moins deux moteurs pour actionner ou deplacer une piece equipant un vehicule automobile - Google Patents

Unite d'entrainement et de transmission comportant au moins deux moteurs pour actionner ou deplacer une piece equipant un vehicule automobile Download PDF

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FR2859050A1
FR2859050A1 FR0451859A FR0451859A FR2859050A1 FR 2859050 A1 FR2859050 A1 FR 2859050A1 FR 0451859 A FR0451859 A FR 0451859A FR 0451859 A FR0451859 A FR 0451859A FR 2859050 A1 FR2859050 A1 FR 2859050A1
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FR
France
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transmission unit
axes
elements
transmission
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FR0451859A
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Frank Braunegger
Peter Steuer
Rainer Berger
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Abstract

Unité d'entraînement de transmission (10) notamment pour déplacer les pièces mobiles dans un véhicule automobile, comportant au moins deux moteurs (12) ayant chacun un axe moteur (18), ces deux axes (18) entraînant au moins deux éléments de transmission (64, 66) montés sur au moins deux axes (68, 70).Les au moins deux axes (68, 70) sont installés coaxialement l'un par rapport à l'autre.

Description

Domaine de l'invention
La présente invention concerne une unité d'entraînement de transmission notamment pour déplacer les pièces mobiles dans un véhicule automobile, comportant au moins deux moteurs ayant chacun un axe moteur, ces deux axes entraînant au moins deux éléments de transmission montés sur au moins deux axes.
Etat de la technique Le document DE 199 41 474 Al décrit un entraînement par moteur électrique ou actionneur à moteur électrique, notamment pour une boîte de vitesses automatique. Cet actionneur comporte deux moteurs électriques entraînant par leur axe d'induit respectif une unité de transmission commune. Les axes d'induit comportent chacun une vis engrenant avec une roue à vis commune; cette dernière est reliée à une pièce entraînée qui transmet la force d'actionnement ou de réglage à une transmission. Cela permet de fournir une force d'actionnement relativement importante pour déplacer ou régler une pièce mobile à l'aide de plusieurs petits moteurs électriques.
Selon un autre exemple de réalisation, les axes d'induit sont reliés aux axes à vis par une unité de transmission pour transmettre le couple moteur à la roue à vis commune. Les axes à vis sont installés en différents endroits à la périphérie de la roue à vis ce qui se traduit par un encombrement relativement important. Mais un tel dispositif ne fournit toujours qu'un certain couple de réglage pour déplacer une pièce mobile. Malgré l'utilisation de plusieurs moteurs électriques cela ne permet pas de déplacer simultanément plusieurs pièces.
Exposé et avantage de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une unité d'entraînement et de transmission du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que les au moins deux 3o axes sont installés coaxialement l'un par rapport à l'autre.
L'unité d'entraînement et de transmission selon l'invention a l'avantage grâce au montage coaxial d'au moins deux axes de sortie ou axes entraînés, de constituer une unité d'entraînement ou actionneur très compact, permettant d'actionner, c'est-à-dire de déplacer ou de régler simultanément plusieurs pièces ou composants mobiles. Le montage coaxial des axes de sortie permet une économie de place et de conserver la structure de base de la transmission, comme celle d'un actionneur à un seul moteur. Ainsi, cela permet de modifier facilement l'interface lorsqu'on passe d'un actionneur à un moteur à un actionneur à plusieurs moteurs.
Selon d'autres développements de l'invention, les axes en-traînés ou axes de sortie portent solidairement chacun un élément de sor- tie ou élément entraîné, ce qui permet d'entraîner différents organes de réglage ou composants, indépendamment l'un de l'autre et à des vitesses différentes ou/et dans des directions différentes.
Pour l'application au domaine des toits ouvrants, les éléments de sortie ou éléments entraînés peuvent être réalisés par exemple sous la forme de pignons de sortie à denture oblique engrenant avec des hélices montantes ou des spires correspondantes. Cela permet d'actionner avec une seule unité d'entraînement et de transmission par exemple un panneau vitré ou un panneau de couverture en tôle, un pare-soleil et un déflecteur et cela indépendamment les uns des autres.
Si les axes d'entraînement sont munis chacun d'une vis transmettant le couple moteur à différentes roues à vis, cela permet de fixer avantageusement les roues à vis avec décalage axial sur les différents axes de sortie. Ainsi, on ne modifie pas de manière importante l'encombrement radial de la transmission à vis par comparaison à l'encombrement d'un entraînement ou actionneur équipé d'un seul moteur.
Pour le montage coaxial des axes, au moins l'un des axes est réalisé sous la forme d'un axe creux entourant un premier axe plein, massif. Si l'on veut actionner indépendamment les uns des autres plus de deux composants ou pièces, alors l'axe creux ainsi que l'axe plein seront logés dans un autre axe creux. En conservant une grande solidité mécanique pour les axes on obtiendra ainsi une transmission très compacte.
Pour permettre d'actionner ou de déplacer indépendamment les uns des autres plusieurs composants ou plusieurs pièces, tous les axes sont montés libres en rotation les uns par rapport aux autres et par rapport au boîtier de l'unité d'entraînement et de transmission.
Un tel montage peut se réaliser de manière très simple à l'aide d'éléments de palier séparés tels que par exemple des manchons de palier placés entre le boîtier et l'axe creux ou entre les différents axes. Si un tel manchon de palier ou coussinet comporte par exemple une bride, cela permet d'installer l'axe avec un tel élément de palier en ayant simultanément un montage axial et un montage radial. Comme au moins l'un des éléments d'entraînement ou élément entraîné est relié solidairement à l'un des axes, les axes peuvent également être bloqués axialement par l'intermédiaire d'un élément à ressort ou élément élastique qui pousse les éléments entraînés/éléments moteurs contre une butée solidaire du boîtier.
A la place d'éléments de palier distincts on peut également réaliser la surface des axes directement sous la forme de surface de palier guidée sans autre moyen directement dans le boîtier en matière plastique ou dans les axes creux. Pour cela, on peut également former solidairement sur les axes et sur les éléments d'entraînement et de sortie, les éléments de palier assurant les fonctions de palier.
Si les éléments d'entraînement et les éléments entraînés ou le boîtier comportent les éléments de guidage assurant le guidage axial et/ou radial respectif des éléments entraînés et des éléments moteurs, on évite le basculement des axes entraînés (axes de sortie) ce qui augmente le rendement ainsi que la durée de vie de la transmission. Grâce au montage de plusieurs axes d'induit, de préférence sensiblement parallèles les uns aux autres dans un boîtier de transmission, on peut installer avantageusement une plaque de circuit couvrant tous les axes moteurs. Cette plaque de circuit reçoit par exemple les systèmes de capteur coopérant avec des capteurs d'angle équipant les axes moteurs et permettant ainsi la saisie globale des vitesses de rotation ou de position sur la plaque de circuit imprimé. En regroupant l'électronique de commande des différents moteurs sur une plaque de circuit et en ne la munissant que d'un élément de branchement pour relier la plaque de circuit à un connecteur il suffit d'un câble de branchement. Par comparaison à plusieurs moteurs de réglage ou actionneurs distincts on supprime ainsi des lignes de liaison et des électroniques de commande supplémentaires.
L'alimentation électrique des collecteurs des axes d'induit peut également être regroupée de sorte que par exemple tous les carquois recevant les balais sont installés sur un support de balais commun réalisé soit comme composant distinct ou intégré dans le boîtier ou réuni à la plaque de circuit.
Lorsque tous les moteurs électriques ainsi que l'ensemble de la transmission sont installés dans un boîtier commun, toute l'unité d'entraînement et de transmission peut être assemblée dans une direction de montage, ce qui supprime des composants supplémentaires, coûteux, tels que par exemple des pots polaires et le montage de ces composants.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide de différents exemples de réalisation d'un dispositif représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partiellement coupée d'une unité d'entraînement de transmission selon l'invention, la figure 2 est une coupe selon II-II de l'exemple de la figure 1, la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de l'exemple de la figure 1, la figure 4 montre un autre exemple de réalisation correspondant éga- l() lement dans son principe à une coupe selon la ligne III-III.
Description des modes de réalisation
Selon la figure 1, l'exemple de réalisation d'une unité d'entraînement de transmission 10 selon l'invention comporte deux pots polaires 14 logeant des moteurs électriques 12 bridés sur un boîtier de transmission 16. L'axe d'induit 18 porte un induit 20 à l'intérieur de chaque pot polaire 14 et au niveau du boîtier de transmission 16 l'axe comporte un collecteur 22, un aimant annulaire 24, un palier 26 en forme de palier à calotte 26 et une vis 28. L'extrémité 30 de l'axe d'induit 18 du côté de la transmission est munie d'un champignon de démarrage 32 assurant l'appui axial de l'axe 18 de l'induit contre une vis de réglage 34. Le pas-sage du courant vers les collecteurs 22 se fait par des balais en carbone 36 logés dans des carquois 38 et poussés contre la bague collectrice ou collecteur 22 par des éléments à ressort 40. Les balais en carbone 36 ainsi que leur carquois ou moyen de guidage 38 et leur ressort 40 sont montés sur un support de balai 42 commun; selon une variante de réalisation, ce support de balai peut être intégré dans le carter de transmission 16 ou dans une plaque de circuit imprimé 44.
Une telle plaque de circuit imprimé 44 est représentée en coupe selon la ligne II-II passant par les aimants annulaires 24 à la figure 2. Les deux axes d'induit 18 sont sensiblement parallèles de sorte que la plaque de circuit imprimé 44 est également sensiblement parallèle aux deux axes d'induit 18. La plaque de circuit imprimé 44 porte par exemple deux capteurs Hall 48 faisant partie du système de capteur de vitesse de rotation 46, ces capteurs étant montés en regard des aimants annulaires 24. La plaque de circuit 44 porte en outre un microprocesseur 50 assurant avec d'autres composants 52, l'exploitation des capteurs de vitesse de rotation 46 et la fonction de protection antiblocage 52, en option, et réali- sant l'électronique de commande 54 des deux moteurs électriques 12.
Pour l'alimentation externe en courant et/ou en signaux, la plaque de circuit 44 comporte des branchements 58 recevant un connecteur 60 muni de lignes de liaison pour l'alimentation électrique; ces lignes de liaison peuvent également être reliées à un appareil de commande central. Les deux axes d'induit 18 entraînent par leur vis respective 28 un élément de transmission 62. Dans les exemples de réalisation, cet élément de transmission 62 est une roue à vis 64, 66. Les deux roues à vis 64, 66 sont reliées chacune solidairement en rotation à un axe de sortie 68, 70 dont les extrémités de sortie 72 portent solidairement en rotation les éléments de sortie 74, 76 ou éléments entraînés. Les éléments de sortie ou éléments entraînés 74, 76 sont réalisés sous la forme de pignons de sortie avec une denture 78 engrenant dans des éléments de transmission de force 80 reliés chacun à une pièce à régler ou à déplacer. L'élément de transmission de force 80 est une spire montante 80, souple, logée dans un moyen de guidage 82 et comporte un élément mécanique non représenté en détail que l'actionneur respectif déplace; il s'agit par exemple d'un panneau de toit coulissant, d'un pare-soleil ou d'un déflecteur. L'axe entraîné ou axe de sortie 70 est réalisé sous la forme d'un axe creux 70 dont l'extrémité entraînée 71 est reliée solidairement en rotation à la roue à vis 66 et dont l'autre extrémité 72 est reliée solidairement en rotation au pignon de sortie 76. L'axe creux 70 est logé par l'intermédiaire d'éléments de palier dis- tincts 84 dans une cavité 86 circulaire du boîtier de transmission 16. Les éléments de palier distincts 84 sont réalisés sous la forme de manchons de palier ou coussinets 88 munis d'une bride 90 s'étendant radialement vers l'extérieur. Les brides 90 soutiennent l'axe 70 par la roue à vis 66 et le pignon de sortie 76, axialement contre des butées axiales 92 correspon- dantes et radialement vis-à-vis de la surface de butée 94 du boîtier de transmission 16. A l'intérieur 76 de l'arbre creux 70 on a prévu comme élément de palier distinct 84, des manchons de palier ou coussinets 88 soutenant l'axe 68 radialement par rapport à l'axe creux 70. L'appui axial de l'axe de sortie 68 se fait par l'intermédiaire d'éléments de guidage 98 s'étendant axialement et qui sont formés par exemple sur l'élément de transmission 64 et sur l'élément entraîné 74. Les éléments de guidage 98 s'appuient chacun respectivement par rapport à l'élément de transmission 66 et l'élément entraîné 76 eux-mêmes appuyés par les brides 90 des élé- ments de palier 84, séparées, contre le boîtier de transmission 16. Le jeu axial des différents éléments de transmission peut être compensé par exemple à l'aide d'un élément élastique ou à ressort 100 qui bloque tous les éléments de transmission 66, 76, 74 par rapport à la roue à vis 64 reliée solidairement à l'axe 68.
La figure 4 montre un autre exemple de réalisation correspondant à la vue en coupe selon le plan III-III ci-dessus. Dans cet exem- pie, l'axe creux 70 est monté directement dans la déformation 86 du boîtier de transmission 16 sans interposition d'éléments de palier 84 supplémentaires. Le boîtier de transmission 16 est réalisé de préférence sous la forme d'une pièce en matière plastique injectée et la matière de la sur-face de l'axe creux 70 est conçue de façon à présenter des caractéristiques antifriction optimisées. L'axe 70 est également guidé axialement d'une part à l'aide des éléments de guidage 98 au niveau du boîtier 16 par la roue à vis 66 ainsi que d'autre part par le pignon de sortie 76 appliqué directe-ment contre la butée 92 du boîtier de transmission 16 assurant le guidage axial.
Selon une autre variante, les éléments de palier 84, séparés, peuvent également être formés en une seule pièce sur les axes entraînés 68, 70 et/ou les éléments de transmission 64, 66 et les éléments entraînés ou éléments de sortie 74, 76. Ainsi, à la figure 4, la roue à vis 64 comporte un collier axial 102 réalisé sous la forme d'un manchon de pa- lier 88 et l'axe 68 est guidé dans l'axe creux 70. L'extrémité 72 de l'axe 68 du côté de la sortie est munie en une seule pièce d'une autre bague de palier 104 réalisée par exemple par injection; cette bague de palier assure directement le guidage de l'axe 68 dans l'axe creux 70. En option, on peut également supprimer complètement la bague de palier 104 de sorte que le palier radial de l'axe 68 à l'extrémité de sortie 71 se fait par la collerette 102 et du côté de la sortie 72 par une surface de palier radial 106 de l'élément entraîné ou élément de sortie 76; cet élément s'appuie lui-même radialement contre l'axe creux 70. Les différentes pièces de transmission 74, 76, 66, 70 sont elles-mêmes fixées par la rondelle à ressort 100 contre l'élément de transmission 64 relié solidairement à l'axe 68 et ainsi par rapport au boîtier de transmission 16. Selon une variante, l'élément de transmission 64 comporte sur son côté à l'opposé de l'axe creux 70, une autre collerette 103 s'appuyant radialement et/ou axialement contre le boîtier de transmission 16.
Le montage des éléments de sortie 74, 76 est représenté dans la vue de côté de la figure 2. Le boîtier de transmission 16 comporte un prolongement 108 de forme tubulaire dont l'intérieur 96 constitue la déformation 86 recevant l'axe creux 70. L'axe creux 70 est guidé radialement par rapport au prolongement 108 par un élément de palier 84 séparé ; il est guidé axialement par rapport au pignon de sortie 76. L'élément de sortie ou pignon de sortie 76 est relié solidairement en rotation à l'axe creux 70 qui n'apparaît pas dans cette figure et reçoit coaxialement l'axe creux 70 avec l'élément de sortie 78. L'élément de sortie 74 s'appuie par l'élément de guidage 98 axialement contre l'élément de sortie 76; un anneau élastique 100 assure le blocage axial sur l'axe 68. La denture 78 des pignons de sortie 76, 74 constitue l'interface pour les éléments de transmission de force 80 des pièces à régler ou déplacer.
De plus, l'invention concerne également certaines caractéristiques des exemples de réalisation ou une combinaison quelconque des caractéristiques d'exemples de réalisation différents. C'est ainsi que l'unité d'entraînement 10 peut également comporter trois ou plusieurs moteurs 12 avec chaque fois des axes 18 correspondants; par le moteur 12 on au- ra ainsi un autre axe creux 70 logé dans le boîtier de transmission 16 recevant les autres axes 68, 70. Cela permet d'avoir également plus de deux éléments de sortie susceptibles d'être actionnés indépendamment les uns des autres. Les éléments de sortie 74, 76 peuvent coopérer par exemple avec un entraînement à courroie, un câble de traction, une broche ou une roue dentée pour actionner ou déplacer une pièce mobile. Le boîtier 16 de l'unité d'entraînement de transmission 10 peut avoir une forme quelconque de façon que par exemple tous les moteurs 12 avec leurs composants de transmission soient logés dans un boîtier 16 commun. L'électronique 50, 56 peut être logée dans le boîtier 16 mais également dans une unité électronique centrale, distincte. La transmission de force entre l'axe moteur 18 et les éléments de transmission 62 n'est pas limitée à une transmission à vis 28, 64, 66 mais peut être transmise par une transmission de réalisation quelconque. Les éléments de palier 84, 88, 102, 103, 104, 105, 106 peuvent être adaptés de manière quelconque par le choix des maté- riaux et la forme de construction des axes 68, 70 du boîtier 16 et aux autres composants de la transmission. L'installation d'entraînement de transmission 10 selon l'invention est utilisée de manière préférentielle pour déplacer ou actionner des pièces mobiles d'un véhicule automobile, par exemple différentes pièces coulissantes au niveau du toit ouvrant ou d'un siège du véhicule.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1 ) Unité d'entraînement de transmission (10) notamment pour déplacer les pièces mobiles dans un véhicule automobile, comportant au moins deux moteurs (12) ayant chacun un axe moteur (18), ces deux axes (18) entraînant au moins deux éléments de transmission (64, 66) montés sur au moins deux axes (68, 70), caractérisée en ce que les au moins deux axes (68, 70) sont installés coaxialement l'un par rapport à l'autre.
2 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les au moins deux axes (68, 70) portent au moins deux éléments de sortie (74, 76) solidaires en rotation et entraînant de manière indépendante au 15 moins deux pièces mobiles différentes.
3 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de sortie (74, 76) sont des pignons de sortie (74, 76) installés 20 axialement l'un par rapport à l'autre et en prise en particulier avec des spires montantes souples (80) reliées aux pièces mobiles.
4 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les axes moteurs (18) ont chacune une vis (28) engrenant chacune avec au moins un élément de transmission (64, 66), ces éléments étant coaxiaux sous la forme de roues à vis (64, 66).
5 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, 30 caractérisée en ce que l'un des axes (68, 70) est en forme d'axe creux (70) logeant à rotation l'autre axe (68).
6 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, 35 caractérisée en ce que l'axe creux (70) est monté à rotation dans le boîtier (16) de l'unité d'entraînement et de transmission (10).
2859050 9 7 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins l'un des axes (68, 70) est monté par des éléments de palier séparés (84) dans le boîtier (16) et/ou dans l'axe creux (70) suivant un mon-5 tage radial et/ou axial.
8 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins l'un des axes (68, 70) est monté directement par des surfaces de 10 palier (102, 102, 104, 105) formées en une seule pièce dans le boîtier (16) et/ou dans l'axe creux (10), suivant un montage radial et/ou axial.
9 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de transmission (64, 66) et/ou les éléments de sortie (76, 78) et/ou le boîtier (16) comportent des éléments de guidage (98) s'appuyant contre des surfaces de démarrage axiales et/ou radiales, notamment des éléments d'entraînement/de sortie (64, 66, 76, 78) .
10 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée par une plaque de circuit (44) installée sensiblement parallèlement à au moins deux axes de moteur (18), portant un connecteur commun (60) pour les moteurs (12) et/ou un dispositif de capteur (64) pour la saisie de la vitesse de rotation d'au moins les deux axes moteurs (18).
11 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins deux axes moteurs (18) comportent chacun un collecteur (22) 30 coopérant avec des balais en carbone (36) tous installés sur une plaque de support (42) commune, en particulier la plaque de circuit (44).
12 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins deux moteurs (12) et leur arbre moteur (18) respectif sont logés dans un boîtier (16) commun.
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