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Title:
DEVICE FOR DRIVING ROTATION OR TRANSLATION OF A SHAFT FOR A MACHINE TOOL OR WHEELED VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/069841
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a device (1) for driving either rotation or translation of a shaft (2). It comprises an electric motor (3) that comprises a stator (4) and a single rotor (5) supporting the shaft (capable of being turned in two directions). Through an activatable/deactivatable system (9) which engages or disengages at least one element (71, 72), the device (1) is either in the first configuration for rotation of the shaft (2) or in the second configuration for a relative axial movement between shaft and static portions of the device (1). The single rotor (5) is a versatile rotor through selection between the first configuration or the second configuration.

Inventors:
BARENDRECHT WOUTER (FR)
Application Number:
PCT/FR2021/051696
Publication Date:
April 07, 2022
Filing Date:
September 30, 2021
Export Citation:
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Assignee:
FRANCE REDUCTEURS (FR)
International Classes:
H02K7/00; H02K7/06; H02K7/14
Domestic Patent References:
WO2003055041A22003-07-03
WO2018055196A12018-03-29
WO2018055196A12018-03-29
Foreign References:
US20150013483A12015-01-15
US20080309179A12008-12-18
CN1037293A1989-11-22
US20150013483A12015-01-15
US20080309179A12008-12-18
CN1037293A1989-11-22
Attorney, Agent or Firm:
GODINEAU, Valérie et al. (FR)
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2), ce dispositif (1 ) d'entraînement comprenant en sus dudit arbre (2), un moteur (3) électrique comprenant un stator (4) et un unique rotor (5) à deux sens de rotation, le rotor (5) d’entraînement en rotation dudit arbre (2) étant traversé par ledit arbre (2), caractérisé en ce que le dispositif (1 ) comprend :

- une première configuration dans laquelle l’arbre (2) et le stator (4) sont, à l’état entraîné en rotation du rotor (5), disposés fixes axialement l’un par rapport à l’autre, et

- une deuxième configuration dans laquelle, l’arbre (2) et le stator (4) sont, en fonction du mouvement de rotation du rotor (5), montés, l’un par rapport à l’autre, mobiles axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre (2) pour passer d’une position relative axiale entre le stator (4) et l’arbre (2) à une autre position relative axiale entre le stator (4) et l’arbre (2), chaque position relative axiale entre le stator (4) et l’arbre (2) étant une position stable, en ce que lesdites première et deuxième configurations sont sélectivement activables et en ce que le rotor (5) est un rotor polyvalent à fonction d’organe moteur d’entraînement en rotation dudit arbre (2) dans la première configuration et à fonction d’organe moteur d’entraînement en déplacement relatif axial de l’arbre (2) et du stator (4) dans la deuxième configuration, ledit déplacement relatif axial étant fonction du sens de rotation du rotor.

[Revendication 2] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif (1 ) comprend au moins un élément (71 , 72) enfilé sur l’arbre (2), cet élément (71 , 72) rotatif étant monté solidaire en rotation de l’arbre (2) au moins dans la première configuration et monté fixe en rotation dans la seconde configuration et en ce que l’arbre (2) et l’élément (71 , 72) sont montés mobiles axialement l’un par rapport à l’autre dans la seconde configuration.

[Revendication 3] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un système (9) activable/désactivable d'immobilisation en rotation dudit élément (71 , 72) par rapport au stator (4), en ce que la première configuration du dispositif (1 ) correspond à la configuration dans laquelle le système (9) activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément (71 , 72) est à l’état désactivé, et en ce que la deuxième configuration du dispositif (1) correspond à la configuration dans laquelle le système (9) activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément (71 , 72) est à l’état activé de sorte que l’élément (71 , 72) est immobilisé en rotation par rapport au stator (4).

[Revendication 4] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système (9) activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément (71 , 72) comprend au moins une partie (10) solidaire en rotation de l’élément (71 , 72) et une partie (11 ) indépendante de l’élément (71 , 72), lesdites parties (10, 11 ) étant montées mobiles dans le sens d’un rapprochement ou d’un écartement l’une de l’autre et étant, à l’état activé du système (9) activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément (71 , 72), en position rapprochée l’une de l’autre.

[Revendication 5] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système (9) activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément (71 , 72) est un système électro magnétique comprenant au moins une bobine (91 ) et une armature (92) ou un noyau.

[Revendication 6] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’élément (71 ) et/ou le rotor (5) comprennent un taraudage (81 , 83) en prise permanente avec une partie (6) de l’arbre (2).

[Revendication 7] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 6, du type dont le rotor (5) comprend un taraudage (83) en prise permanente avec une partie (6) de l’arbre (2), caractérisé en ce que l’élément (72) est monté solidaire en rotation du rotor (5) en première configuration et en ce que l’élément (72) est, avec l’arbre (2), monté fixe en rotation par rapport au rotor (5) dans la seconde configuration.

[Revendication 8] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’élément (72) a la forme d’une bague avec l’une de ses faces (721 ) en regard du rotor (5), cette face (721 ) présentant des parties (122) en saillie ou en creux aptes à coopérer avec des parties (51 ) de forme complémentaire du rotor (5) pour un montage solidaire en rotation de l’élément (72) et du rotor (5) en première configuration, cet élément (72) étant monté mobile axialement par rapport au rotor (5) lors du passage du système (9) activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément (72) de l’état désactivé à l’état activé.

[Revendication 9] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 6, du type dont l’élément (71 ) comprend un taraudage (81 ) en prise permanente avec une partie (6) de l’arbre (2), caractérisé en ce que le rotor (5) et l'arbre (2) sont, de manière directe ou indirecte, en prise permanente pour un montage solidaire en rotation et libre en déplacement axial et en ce que l’élément (71 ) est monté fixe axialement suivant une direction parallèle à l’axe longitudinal de l’arbre (2) par rapport au stator (4).

[Revendication 10] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l’élément (71 ) est un écrou dit freiné équipé d’un frein (121 ) à action permanente sur l’écrou.

[Revendication 11] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend une ou plusieurs butées (14, 15) de fin de course du déplacement relatif axial de l’arbre (2) et du stator (4).

[Revendication 12] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le dispositif (1) comprenant plusieurs à savoir au moins deux butées (14, 15) de fin de course du déplacement relatif axial de l’arbre (2) et du stator (4), lesdites butées (14, 15) sont sélectivement activables en fonction du sens de rotation du rotor (5).

[Revendication 13] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre (2) selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un capteur (16) de détection de la position angulaire du rotor (5), et une unité (18) de commande du rotor (5), en ce que l’unité (18) de commande est configurée pour acquérir les données fournies par le ou les capteurs (16) de détection de la position angulaire du rotor (5) et pour commander le rotor (5) en vue d’un positionnement relatif axial prédéterminé de l’arbre (2) et du stator (4) en fonction au moins des données fournies par le ou les capteurs (16) de détection de la position angulaire du rotor (5).

[Revendication 14] Dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d'au moins un arbre selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit dispositif (1 ) comprend un outil (21 ) de travail et en ce que l’outil (21 ) de travail est couplé au rotor (5) ou à l’arbre (2) dudit dispositif (1 ).

[Revendication 15] Machine outil (20) comprenant un dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d’un arbre (2), caractérisé en ce que le dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d’un arbre (2), qui comprend un outil (21 ) de travail couplé au rotor (5) ou à l’arbre (2) dudit dispositif (1 ), est conforme à l’une des revendications 1 à 13.

[Revendication 16] Engin (22) roulant comprenant un dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d’un arbre (2), caractérisé en ce que le dispositif (1 ) d'entraînement en rotation d’un arbre (2), qui comprend un outil (21 ) de travail couplé au rotor (5) ou à l’arbre (2) dudit dispositif (1 ), est conforme à l’une des revendications 1 à 13.

Description:
Description

Titre de l'invention :

DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT EN ROTATION OU EN TRANSLATION D'UN ARBRE POUR MACHINE-OUTIL OU ENGIN ROULANT

[0001] La présente invention concerne un dispositif d'entraînement en rotation d'au moins un arbre, une machine-outil et un engin roulant équipés d’un tel dispositif.

[0002] Elle concerne en particulier un dispositif d'entraînement en rotation d'au moins un arbre, ce dispositif d'entraînement comprenant en sus dudit arbre, un moteur électrique comprenant un stator et un unique rotor à deux sens de rotation, le rotor d'entraînement en rotation dudit arbre étant traversé par ledit arbre.

[0003] De nombreux dispositifs d'entraînement en rotation d’un arbre utilisés pour des applications diverses et variées sont sur le marché. Ces dispositifs d’entraînement se caractérisent par leur complexité. Ils nécessitent deux rotors et deux stators pour obtenir un mouvement rotatif et un déplacement axial d’un arbre. Tel est le cas par exemple des documents US 2015/013483 ou WO 2018/055196 ou US2008/309179 ou bien encore CN1 037 293. Les fabricants de tels dispositifs sont toujours à la recherche de solutions permettant de rendre ces dispositifs d'entraînement plus polyvalents sans nuire à la simplicité et à la compacité de tels dispositifs.

[0004] Un but de l’invention est de proposer un dispositif du type précité dont la conception permet de manière simple l’obtention d’un dispositif plus polyvalent.

[0005] A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d'entraînement en rotation d'au moins un arbre, ce dispositif d'entraînement comprenant en sus dudit arbre, un moteur électrique comprenant un stator et un unique rotor à deux sens de rotation, le rotor d’entraînement en rotation dudit arbre étant traversé par ledit arbre, caractérisé en ce que le dispositif comprend :

- une première configuration dans laquelle l’arbre et le stator sont, à l’état entraîné en rotation du rotor, disposés fixes axialement l’un par rapport à l’autre, et

- une deuxième configuration dans laquelle, l’arbre et le stator sont, en fonction du mouvement de rotation du rotor, montés, l’un par rapport à l’autre, mobiles axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre pour passer d’une position relative axiale entre le stator et l’arbre à une autre position relative axiale entre le stator et l’arbre, chaque position relative axiale entre le stator et l’arbre étant une position stable, en ce que lesdites première et deuxième configurations sont sélectivement activables et en ce que le rotor est un rotor polyvalent à fonction d’organe moteur d’entraînement en rotation dudit arbre dans la première configuration et à fonction d’organe moteur d’entraînement en déplacement relatif axial de l’arbre et du stator dans la deuxième configuration, ledit déplacement relatif axial étant fonction du sens de rotation du rotor. . Il doit être noté que l’expression position stable s’oppose à l’expression position instable. Une position stable au sens de l’invention est une position qui peut être conservée après arrêt du moteur à l'état non alimenté en électricité dudit dispositif. A l’inverse une position instable est une position qui ne peut pas être conservée à l’état non alimenté en électricité du dispositif. Un tel dispositif d'entraînement en rotation d’un arbre présente donc une deuxième configuration dans laquelle, l’arbre et le stator sont, en fonction du mouvement de rotation du rotor, c’est-à-dire sous l’action de la rotation dudit rotor, montés, l’un par rapport à l’autre, mobiles axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre. Dans cette deuxième configuration, l’entraînement en rotation du rotor permet un déplacement relatif axial du stator et de l’arbre, le sens du déplacement relatif axial étant fonction du sens de rotation du rotor. Ainsi, la rotation du rotor dans un premier sens de rotation provoque un déplacement relatif axial de l’arbre et du stator dans un premier sens tandis que la rotation du rotor dans un deuxième sens opposé au premier sens provoque un déplacement relatif axial de l’arbre et du stator dans un deuxième sens opposé audit premier sens. Dans la première configuration, à l’inverse, l’arbre et le stator sont, indépendamment d’un mouvement de rotation de l’arbre, c’est-à-dire à l’état entraîné en rotation de l’arbre et à l’état non entraîné en rotation de l’arbre, disposés fixes axialement l’un par rapport à l’autre. Ainsi, l’entraînement en rotation de l’arbre de même qu’un déplacement axial de l’arbre peuvent être commandés par l’entraînement en rotation du rotor qui est ainsi polyvalent. Le sens de rotation, la durée de fonctionnement et la plage angulaire de déplacement du rotor commandent donc le déplacement relatif axial de l’arbre et du stator. Il en résulte une simplicité du dispositif où le rotor forme, dans toutes les configurations, l’élément moteur de commande de l'entraînement relatif en rotation de l'arbre et du rotor et/ou du déplacement relatif de l’arbre et du stator, c’est-à-dire qu’il impacte en fonction de son sens de rotation, de sa vitesse et de sa durée de fonctionnement ledit déplacement.

[0006] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend au moins un élément enfilé sur l’arbre, cet élément rotatif étant monté solidaire en rotation de l’arbre au moins dans la première configuration et monté fixe en rotation dans la seconde configuration et l’arbre et l’élément sont montés mobiles axialement l’un par rapport à l’autre dans la seconde configuration. Le montage solidaire en rotation de l’élément et de l’arbre peut s’opérer par vissage de l’élément sur l’arbre ou par coopération de formes complémentaires de l’arbre et de l’élément ou par tout autre moyen.

[0007] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend un système activable/désactivable d'immobilisation en rotation dudit élément par rapport au stator, en ce que la première configuration du dispositif correspond à la configuration dans laquelle le système activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément est à l’état désactivé, et en ce que la deuxième configuration du dispositif correspond à la configuration dans laquelle le système activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément est à l’état activé. Le dispositif est donc configuré pour passer de la première configuration à la deuxième configuration par activation du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément et de la deuxième configuration à la première configuration par désactivation du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément. Il en résulte une simplicité de fonctionnement du dispositif. Le déplacement relatif axial entre l’arbre et le stator dans la deuxième configuration est obtenu par rotation du rotor en association avec l’activation du système activable /désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément. En d’autres termes, le déplacement relatif axial entre l’arbre et le stator dans la deuxième configuration est obtenu, à l’état activé du système activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément, par l'entraînement en rotation du rotor.

[0008] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément comprend au moins une partie solidaire en rotation de l’élément et une partie indépendante de l’élément, lesdites parties étant montées mobiles dans le sens d’un rapprochement ou d’un écartement l’une de l’autre et étant, à l’état activé du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément, en position rapprochée l’une de l’autre. Lesdites parties forment donc en position rapprochée un moyen d’immobilisation en rotation de l’élément. La partie du système activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément, indépendante de l’élément, est généralement portée par le stator, notamment pour des raisons de compacité. Cette partie du système activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément, indépendante de l’élément et donc distincte de l'élément est de préférence montée fixe en rotation sur le stator.

[0009] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément est un système électro magnétique comprenant au moins une bobine et une armature ou un noyau. Généralement, la bobine et l’armature ou le noyau sont formées l’une, par la partie du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément solidaire en rotation de l’élément, l’autre, par la partie du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément indépendante de l’élément, cette partie indépendante étant de préférence portée par le stator. Lesdites parties sont ainsi montées mobiles dans le sens d’un rapprochement l’une de l’autre à l’état alimenté de la bobine. Généralement, la partie du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément indépendante de l’élément est montée sur le dispositif fixe en rotation par rapport au stator.

[0010] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément et/ou le rotor comprennent un taraudage en prise permanente avec une partie de l’arbre. Cette partie de l'arbre avec lequel le taraudage de l'élément et/ou du rotor sont en prise permanente peut être un filetage de l'arbre ou une saillie radiale de l'arbre. Cette saillie radiale peut être formée d'une seule pièce avec le corps de l'arbre ou être rapportée sur ledit corps de l'arbre. L'avantage d'une saillie radiale est qu'elle est plus simple à mettre en œuvre par rapport à un filetage.

[0011] Selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel le rotor comprend un taraudage en prise permanente avec une partie de l'arbre, l’élément est monté solidaire en rotation du rotor en première configuration et l’élément est, avec l’arbre, monté fixe en rotation par rapport au rotor dans la seconde configuration. Il convient de noter que dans la deuxième configuration, dans laquelle l’arbre et le stator se déplacent axialement de manière relative, l’arbre ne tourne pas par rapport au stator au cours dudit déplacement axial. Ainsi, dans la deuxième configuration, à l’état entraîné en rotation du rotor, l’arbre et le stator sont montés mobiles axialement l’un par rapport à l’autre et l’arbre est monté fixe en rotation par rapport au stator et au rotor. L'élément et l'arbre sont en prise permanente de manière directe ou indirecte pour un montage solidaire en rotation.

[0012] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément a la forme d’une bague avec l’une de ses faces en regard du rotor, cette face présentant des parties en saillie ou en creux aptes à coopérer avec des parties de forme complémentaire du rotor pour un montage solidaire en rotation de l’élément et du rotor en première configuration, cet élément étant monté mobile axialement par rapport au rotor lors du passage du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément de l’état désactivé à l’état activé. Cette disposition permet d’empêcher un desserrage accidentel de l’arbre du rotor dans la première configuration. Ainsi, la position angulaire de l’arbre et du rotor est conservée de manière sûre et un déplacement relatif axial précis de l’arbre et du stator peut être commandé dans la deuxième configuration. Le fait que l’élément soit monté mobile axialement dans le sens d’un écartement ou d'un rapprochement du rotor lors du passage du système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément de l’état désactivé à l’état activé permet un montage indépendant en rotation du rotor et de l’arbre dans la seconde configuration. Les parties en creux et en relief du rotor et de l'élément ne coopèrent pas dans la deuxième configuration.

[0013] Selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel l'élément comprend un taraudage en prise permanente avec une partie de l'arbre, le rotor et l'arbre sont, de manière directe ou indirecte, en prise permanente pour un montage solidaire en rotation et libre en déplacement axial et l’élément est monté fixe axialement suivant une direction parallèle à l’axe longitudinal de l’arbre par rapport au stator. Il convient de noter que dans la deuxième configuration, dans laquelle l’arbre et le stator se déplacent axialement de manière relative, l’arbre tourne par rapport au stator au cours dudit déplacement axial. Ainsi, dans la deuxième configuration, à l’état entraîné en rotation du rotor, l’arbre et le stator sont montés mobiles axialement l’un par rapport à l’autre et l’arbre est monté mobile en rotation par rapport au stator et solidaire en rotation du rotor.

[0014] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément est un écrou dit freiné équipé d’un frein à action permanente sur l’écrou. Le frein est configuré pour s’opposer à un desserrage accidentel de l’écrou. En effet, le frein est actif par constriction pour éviter un desserrage accidentel de l’écrou de l’arbre. Ainsi, la position axiale de l’arbre est conservée de manière sûre et un déplacement relatif axial précis de l’arbre peut être commandé. Le frein est donc configuré pour accroître les contraintes entre le filetage de la vis et le taraudage de l’écrou. Ce frein permet de créer un couple résistant entre le filetage de la vis et le taraudage de l’écrou. Ce couple résistant permet de limiter les risques de desserrage accidentel de l’écrou. Le système activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'écrou est quant à lui configuré pour, à l'état activé, générer une force d’immobilisation en rotation de l’écrou supérieure aux contraintes entre le filetage de la vis et le taraudage de l’écrou pour permettre une désolidarisation en rotation de l’écrou et de l’arbre. Du fait de la conception de l’écrou immobilisable en rotation, ledit écrou et l'arbre sont montés solidaires en rotation dans la première configuration et sont désolidarisés en rotation dans la deuxième configuration de sorte que l’arbre peut tourner indépendamment de l'écrou dans la seconde configuration.

[0015] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend une ou plusieurs butées de fin de course du déplacement relatif axial de l’arbre et du stator. Ces butées de fin de course sont des butées mécaniques. A l'état sollicité d'une butée, une élévation de courant encore appelée pic de courant peut être détectée.

[0016] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprenant plusieurs à savoir au moins deux butées de fin de course du déplacement relatif axial de l’arbre et du stator, lesdites butées sont sélectivement activables en fonction du sens de rotation du rotor.

[0017] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend au moins un capteur de détection de la position angulaire du rotor, et une unité de commande du rotor, l’unité de commande est configurée pour acquérir les données fournies par le ou les capteurs de détection de la position angulaire du rotor et pour commander le rotor en vue d’un positionnement relatif axial prédéterminé de l’arbre et du stator en fonction au moins des données fournies par le ou les capteurs de détection de la position angulaire du rotor. Le au moins un capteur de détection de la position angulaire du rotor est généralement porté par le stator et peut être constitué par un ensemble de capteurs à effet Hall prévus sur le stator pour détecter la position angulaire du rotor. Les capteurs de détection de la position angulaire du rotor sont donc polyvalents et permettent également de fournir des informations à l’unité de commande du rotor pour commander le déplacement relatif axial de l’arbre et du stator. L'unité de commande est encore configurée pour acquérir des données relatives au courant consommé par le moteur et pour arrêter le déplacement axial de l'arbre en fonction des données fournies. Ainsi, à l'état sollicité d'une butée, une élévation de courant encore appelée pic de courant peut être détectée par l'unité de commande et l'unité de commande est configurée pour arrêter le déplacement axial en fonction des données fournies.

[0018] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend un outil de travail et l’outil de travail est couplé au rotor ou à l’arbre dudit dispositif. L’outil de travail peut être un outil de coupe, tel qu’une lame de tonte.

[0019] L’invention a encore pour objet un engin roulant comprenant un dispositif d'entraînement en rotation d'un arbre, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement en rotation d’un arbre qui comprend un outil de travail couplé au rotor ou à l’arbre dudit dispositif est du type précité. L’engin roulant peut être un engin de tonte et l’outil de travail une lame de tonte de sorte que le dispositif fait en deuxième configuration office de dispositif de réglage de la hauteur de coupe.

[0020] L’invention a encore pour objet une machine de travail comprenant un dispositif d'entraînement en rotation d'un arbre, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement en rotation d’un arbre qui comprend un outil de travail couplé au rotor ou à l’arbre dudit dispositif est du type précité.

Brève description des dessins

[0021] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : [0022] [Fig. 1] représente une vue en perspective en position éclatée des éléments le constituant d’un dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre conforme à l’invention ;

[0023] [Fig. 2] représente sous forme de vues en coupe du dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre de la figure 1 les différentes configurations du dispositif et les positions relatives axiales de l’arbre et du stator dans les différentes configurations ;

[0024] [Fig. 3] représente deux vues en coupe du dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre de la figure 1 dans la deuxième configuration dans deux positions relatives axiales de l’arbre et du stator ;

[0025] [Fig. 4] représente une vue partielle en perspective de l’élément sous forme de bague, du rotor et de l’arbre pour illustrer la venue en prise possible de l’élément avec le rotor ;

[0026] [Fig. 5] représente une vue partielle en perspective de l’élément sous forme de bague, du rotor et de l’arbre ;

[0027] [Fig. 6] représente une vue en perspective en position éclatée des éléments le constituant d’un dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre conforme à l’invention ;

[0028] [Fig. 7] représente sous forme de vues en coupe du dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre de la figure 6 les différentes configurations du dispositif et les positions relatives axiales de l’arbre et du stator dans les différentes configurations ;

[0029] [Fig. 8] représente deux vues en coupe du dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre de la figure 6 dans la deuxième configuration dans deux positions relatives axiales de l’arbre et du stator ;

[0030] [Fig. 9] représente une vue partielle en perspective de l’élément sous forme d’écrou, du rotor et de l’arbre pour illustrer notamment le frein à action permanente de l’écrou ;

[0031] [Fig. 10] représente une vue partielle en coupe de l’élément sous forme d’écrou et de l’arbre ; [0032] [Fig. 11] représente sous forme de deux vues en coupe associées à une vue de détail des variantes d’un dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre conforme à l’invention ;

[0033] [Fig. 12] représente deux vues en coupe d’un dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre conforme à l’invention dans deux positions relatives axiales différentes de l’arbre et du stator ;

[0034] [Fig. 13] représente une vue partiellement en perspective d’un engin roulant équipé d’un dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre conforme à l’invention ;

[0035] [Fig. 14] représente une vue partiellement en perspective d’une machine-outil équipée d’un dispositif d'entraînement en rotation d’au moins un arbre conforme à l’invention ;

[0036] [Fig. 15a] représente une vue d’un dispositif d'entraînement dans la première configuration et

[0037] [Fig. 15b] représente une vue d’un dispositif d'entraînement dans la deuxième configuration.

[0038] Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet un dispositif 1 d'entraînement en rotation d'au moins un arbre 2 destiné à être équipé d'un outil 21 de travail, comme illustré aux figures. Cet outil 21 de travail peut être un outil de coupe ou un outil de perçage ou autre. Ce dispositif 1 d'entraînement en rotation comprend en sus dudit arbre 2, comme illustré par exemple aux figures 1 et 6, un moteur 3 électrique. Ce moteur 3 électrique comprend un stator 4 et un rotor 5 à deux sens de rotation. Ce rotor 5 est évidé centralement pour délimiter un passage traversant dudit arbre 2 qui forme l'arbre moteur dudit moteur 3 électrique. Le passage traversant de ce moteur peut être taraudé comme illustré à la figure 2, le taraudage étant représenté en 83, ou lisse, comme illustré à la figure 7.

[0039] Le rotor 5 est généralement formé par un empilement de tôles et par des aimants disposés proches de la périphérie du rotor afin d’être attirés par un champ magnétique tournant généré au niveau du stator. Le stator 4 est disposé autour du rotor 5. [0040] A chaque fois, dans les exemples représentés, le rotor 5 comprend également intérieurement un manchon ou tube délimitant ce passage traversant. Le manchon ou tube est entouré par l'empilement de tôles formant avec le manchon et les aimants un ensemble solidaire en rotation.

[0041] Le stator 4 est quant à lui formé de tôles en interaction avec un bobinage pour former une partie électromagnétique et d'une carcasse enveloppant au moins partiellement la partie électromagnétique du stator 4 et le rotor de manière en soi connue. L'enceinte de cette carcasse présente au moins une ouverture dont fait saillie l'arbre 2. Cette carcasse, qui enveloppe le rotor, le stator et au moins une partie de l'arbre, peut également délimiter une ou plusieurs cavités logeant des constituants du dispositif 1 d'entraînement en rotation qui seront décrits ci-après. Le rotor 5 est un rotor à deux sens de rotation apte à tourner dans le sens horaire et dans le sens anti-horaire.

[0042] Le moteur 3 électrique comprenant le stator 4 et le rotor 5 peut être un moteur à courant continu ou courant alternative. Ce moteur peut être de type brushless.

[0043] Le stator 4 et le rotor 5 sont montés fixes axialement suivant une direction parallèle à l’axe longitudinal de l’arbre 2.

[0044] De manière caractéristique à l'invention, le dispositif 1 comprend une première configuration dans laquelle l’arbre 2 et le stator 4 sont, indépendamment d’un mouvement de rotation du rotor 5, c'est-à-dire y compris à l'état entraîné en rotation du rotor 5, disposés fixes axialement l’un par rapport à l’autre. Le dispositif 1 comprend encore une deuxième configuration dans laquelle l’arbre 2 et le stator 4 sont, en fonction du mouvement de rotation du rotor 5, montés, l’un par rapport à l’autre, mobiles axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre 2 pour passer d’une position relative axiale entre le stator 4 et l’arbre 2 à une autre position relative axiale entre le stator 4 et l’arbre 2, chaque position relative axiale entre le stator 4 et l’arbre 2 étant une position stable, c'est- à-dire conservée après l'arrêt de l'entraînement en rotation du moteur y compris à l'état non alimenté en électricité du moteur et de l'ensemble du dispositif 1 ou encore conservée après la désactivation du système activable désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément qui sera décrit ci-après. [0045] Les première et deuxième configurations sont sélectivement activables. Le rotor 5 est un rotor polyvalent à fonction d’organe moteur d’entraînement en rotation dudit arbre 2 dans la première configuration et à fonction d’organe moteur d’entraînement en déplacement relatif axial de l’arbre 2 et du stator 4 dans la deuxième configuration, ledit déplacement relatif axial étant fonction du sens de rotation du rotor.

[0046] Le dispositif 1 comprend encore au moins un élément enfilé sur l’arbre 2. Cet élément, représenté en 71 ou 72 aux figures, est un élément rotatif monté solidaire en rotation de l’arbre 2 au moins dans la première configuration. Cet élément 71 ou 72 rotatif est encore monté fixe en rotation dans la deuxième configuration et l’arbre 2 et l’élément 71 , 72 sont montés mobiles axialement l’un par rapport à l’autre dans la seconde configuration.

[0047] Pour permettre ce montage fixe en rotation de l'élément 71 ou 72 dans la deuxième configuration, le dispositif 1 comprend un système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 par rapport au stator 4. La première configuration du dispositif 1 correspond à la configuration dans laquelle le système 9 activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément 71 ou 72 est à l’état désactivé, et la deuxième configuration du dispositif 1 correspond à la configuration dans laquelle le système 9 activable/désactivable d’immobilisation en rotation de l’élément 71 , 72 est à l’état activé. Le passage du dispositif 1 de la première à la deuxième configuration s'opère donc pas simple activation du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 par rapport au stator 4. Le passage du dispositif 1 de la deuxième à la première configuration s'opère quant à lui par simple désactivation du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 par rapport au stator 4. A l'état activé du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément, l'élément représenté en 72 dans certains modes de réalisation et en 71 dans d'autres modes de réalisation, est immobilisé en rotation. Il ne peut donc pas tourner autour de l'arbre 2.

[0048] Indépendamment de la conception de l'arbre 2, de l'élément 71 ou 72 et du rotor, l'arbre 2 et l'élément 71 ou 72 sont montés mobiles axialement, c'est-à-dire selon une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre 2 dans la deuxième configuration. Le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 comprend au moins une partie 10 solidaire en rotation de l’élément 71 ou 72 et une partie 11 indépendante de l’élément 71 ou 72, cette partie indépendante étant montée sur ledit stator. Lesdites parties 10 et 11 sont montées mobiles dans le sens d’un rapprochement ou d’un écartement l’une de l’autre et sont, à l’état activé du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 , 72, en position rapprochée l’une de l’autre pour assurer, en position rapprochée l'une de l'autre, par contact de friction, une immobilisation en rotation de l'élément 71 .

[0049] Dans les exemples représentés aux figures 1 à 10, 12, et 15a, 15b, lesdites parties 10 et 11 sont montées mobiles axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre 2 lors du passage de l'état désactivé à l'état activé dudit système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72, ce déplacement s'opérant dans le sens d'un rapprochement desdites parties l'une de l'autre.

[0050] Dans l'exemple représenté à la figure 11 , les parties 10 et 11 sont montées mobiles radialement suivant une direction orthogonale à l'axe longitudinal de l'arbre 2 lors du passage de l'état désactivé à l'état activé dudit système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément, ce déplacement s'opérant dans le sens d'un rapprochement desdites parties l'une de l'autre

[0051] Généralement et comme illustré aux figures, par exemple à la figure 2 ou à la figure 15a, le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 est un système électromagnétique comprenant au moins une bobine 91 et une armature 92 ou un noyau. Ladite bobine 91 peut former au moins partiellement l'une des parties du système 9 et l'armature 92 du noyau formant au moins partiellement l'autre des parties du système 9. Lesdites parties sont montées mobiles dans le sens d’un rapprochement ou d’un écartement l’une de l’autre sous l'effet d'une activation ou d'une désactivation du système 9. L'activation et la désactivation du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 s'opèrent par alimentation électrique ou interruption de l'alimentation électrique d'au moins l'une des parties du système 9. Ainsi, un tel système peut être formé par un solénoïde, un frein électromagnétique ou autre. La partie mobile du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 peut encore prendre la forme d'un doigt mobile apte à passer d'une position à une autre à l'état activé du système 9 pour venir en prise avec une partie du système ménagé sur l'élément

71 ou 72.

[0052] Dans ce mode de réalisation, tel qu'illustré à la figure 11 , la partie du système 9 ménagée sur l'élément peut affecter la forme de crans ou de logements dans lesquels le doigt formant la partie du système 9 indépendante de l'élément est apte à s'insérer en position active du système 9. Le déplacement de ce doigt peut être radial comme illustré à la figure 11 . La partie 11 du système 9, indépendante de l'élément 71 ou 72, peut être montée sur la carcasse du stator. Cette partie 11 du système 9 est montée fixe en rotation par rapport à l'arbre 2.

[0053] L'élément 71 ou 72 peut, indépendamment de la conception du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation dudit élément, affecter également un grand nombre de formes. Des exemples sont fournis l'un à la figure 1 ou à la figure 15a, l'autre à la figure 6.

[0054] L'arbre 2 est quant à lui un arbre dont une partie représentée en 6 aux figures est en prise permanente avec un taraudage 83 du rotor 5 ou un taraudage de l'élément enfilé sur l'arbre 2 Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5 et 15a, 15b, le rotor 5 comprend un taraudage 83 en prise permanente avec la partie 6 de l’arbre 2.

[0055] Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5, cette partie 6 est formée par un filetage de l'arbre 2 en prise avec le taraudage 83 du rotor 5. Dans l'exemple représenté aux figures 15a et 15b, cette partie 6 est formée par une saillie radiale réalisée ici à l'aide d'une goupille de l'arbre 2. Cette saillie radiale venant en prise avec le taraudage 83 du rotor 5. Ainsi, dans l'exemple des figures 1 à 5, le rotor 5 est traversé par l'arbre 2 qui est vissé dans le passage traversant taraudé du rotor 5. Le taraudage 83 du rotor 5 est en prise permanente avec la partie 6 sous forme d'un filetage de l’arbre 2 (première ou deuxième configuration). L'élément

72 est quant à lui monté solidaire en rotation du rotor 5 en première configuration, cet élément 72 est, avec l’arbre 2, monté fixe en rotation par rapport au rotor 5 dans la seconde configuration. L'élément 72 et l'arbre 2 forment un ensemble solidaire en rotation en première et en deuxième configuration. Ainsi, l'élément 72 comprend des nervures 82 longitudinales s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre 2, ces nervures s'insérant dans des rainures de l'arbre 2. Ce montage solidaire en rotation de l'élément 72 et de l'arbre 2 permet également un montage de manière libre axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre 2 de l'élément 72 et de l'arbre 2.

[0056] Dans les exemples représentés aux figures 1 à 5, le système 9 et l'élément 72 sont logés à l'intérieur de la carcasse du moteur qui forme l'enveloppe du dispositif 1 . Il en est de même aux figures 15a et 15b.

[0057] Dans les exemples représentés aux figures 1 à 5 ou 15a et 15b, l’élément 72 a la forme d’une bague avec l’une de ses faces 721 en regard du rotor 5. Comme mentionné ci-dessus, l'intérieur de la bague est muni de nervures 82 longitudinales en prise avec des rainures longitudinales de l'arbre 2 pour un montage solidaire en rotation de l'élément 72 et de l'arbre 2 indépendamment de la configuration (première ou deuxième configuration) du dispositif 1 . L'élément 72 et l'arbre 2 sont donc, du fait de leur conception, montés solidaires en rotation de manière permanente. En d'autres termes, l'élément 72 rotatif est monté solidaire en rotation de l'arbre 2 dans la première configuration et dans la deuxième configuration. L'élément 72 et l'arbre 2 sont déplaçables axialement l'un par rapport à l'autre, c'est-à-dire l'arbre 2 et l'élément 72 sont montés mobiles axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal dudit arbre. Du fait du montage précité, lorsque l'arbre 2 tourne, l'élément 72 tourne. La face 721 de la bague constitutive de l'élément 72 présente des parties 122 en saillie ou en creux aptes à coopérer avec des parties 51 de forme complémentaire du rotor 5 pour un montage solidaire en rotation de l’élément 72 et du rotor 5 en première configuration. Dans l'exemple représenté, des dents constitutives des parties 122 en saillie s'étendent en saillie de la face de la bague pour venir en prise avec des logements ménagés dans le rotor 5 en première configuration du dispositif 1 . L'élément 72 est monté mobile axialement dans le sens d’un écartement du rotor 5, c'est-à-dire suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre 2, lors du passage du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 72 de l'état désactivé à l'état activé pour permettre un montage indépendant en rotation du rotor et de l'arbre 2 dans la seconde configuration. Ainsi, l'élément 72 garantit un montage solidaire en rotation de l'arbre 2 et du rotor 5 dans la première configuration sans possibilité de décalage angulaire de l'arbre 2 vissé dans le rotor 5 ou en prise permanente par sa saillie radiale avec le taraudage du rotor 5. Dans la deuxième configuration du dispositif 1 , correspondant à l'état activé du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 72, l'élément 72 est écarté du rotor de sorte que le rotor peut tourner tandis que l'arbre est maintenu fixe en rotation par l'intermédiaire de l'élément 72, lui-même immobilisé en rotation par le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation dudit élément. A l'état écarté de l'élément 72 du rotor 5, les parties en creux et en saillie de l'élément 72 et du rotor 5 ne coopèrent plus entre elles. Il en résulte que dans cette deuxième configuration, lorsque le rotor tourne, l'arbre vissé dans le rotor ou en prise par sa saillie radiale avec un taraudage du rotor se déplace axialement, c'est-à-dire parallèlement à son axe longitudinal. Ainsi, dans le cas où l'arbre est équipé d'un outil 21 de travail rotatif, tel qu'un outil de coupe, cet outil de coupe peut tourner dans la première configuration et se déplacer axialement par rapport au stator dans la deuxième configuration. Si un tel dispositif 1 est monté sur un engin 22 roulant, tel qu'un robot de tonte, comme illustré à la figure 13 ou sur une tondeuse à gazon, ce dispositif 1 d'entraînement en rotation de l'arbre permet un réglage de la hauteur de la coupe. Ainsi, donc lorsque l'engin 22 roulant est un engin de tonte et que l'outil 21 de travail est une lame de tonte, le dispositif 1 d'entraînement en rotation de l'arbre, tel que décrit ci-dessus, fait office de dispositif d'entraînement en rotation de l'outil 21 de travail en première configuration et de réglage de la hauteur de tonte en deuxième configuration, ces fonctions étant obtenues à l'état entraîné en rotation du rotor. Il importe peu que l'outil 21 de travail soit couplé au rotor 5 ou à l'arbre 2 du dispositif 1 . Ainsi, lorsque l'engin roulant est un engin de tonte, que le dispositif 1 d'entraînement en rotation d'un arbre est du type précité et que l'outil 21 de travail couplé au rotor ou à l'arbre 2 du dispositif 1 est une lame de tonte, le dispositif 1 d'entraînement est à fonction de dispositif de réglage de la hauteur de coupe de la tonte dans la deuxième configuration et à fonction de dispositif d'entraînement en rotation de la lame de tonte dans la première configuration.

[0058] Les figures 6 à 12 illustrent un autre mode de réalisation de l'élément représenté en 71 auxdites figures. Dans ce mode de réalisation, l'élément 71 est un écrou. Cet élément 71 comprend un taraudage 81 en prise permanente avec une partie 6 de l'arbre 2 réalisée ici sous forme d'un filetage de l’arbre 2. L'élément 71 est donc vissé sur l'arbre 2. Dans ce mode de réalisation, le rotor 5 et l'arbre 2 sont, de manière directe ou indirecte, en prise permanente pour un montage solidaire en rotation et libre en déplacement axial. L’élément 71 est monté fixe axialement suivant une direction parallèle à l’axe longitudinal de l’arbre 2 par rapport au stator 4.

[0059] Dans l'exemple des figures 6 à 12, les moyens pour un montage solidaire en rotation et libres en déplacement axial de l'arbre 2 et du rotor 5 comprennent une goupille 13 reliant le rotor 5 et l'arbre 2. Cette goupille 13 traverse l'arbre 2 et vient s'insérer dans deux rainures longitudinales diamétralement opposées du rotor 5, comme illustré à la figure 8. L'élément 71 et l'arbre 2 sont montés solidaires en rotation dans la première configuration. Pour éviter, dans cette première configuration, un desserrage accidentel de l'élément 71 dudit arbre 2, l'élément 71 est un écrou dit freiné équipé d'un frein 121 à action permanente sur l'écrou. Ce frein est actif par constriction et affecte ici la forme d'une rondelle élastique entourant une partie déformable radialement dudit écrou. En effet, l'écrou est un écrou partiellement déformable radialement et le frein 121 dudit écrou est un élément de constriction dudit écrou configuré pour générer une déformation radiale interne de la partie déformable radialement dudit écrou. Dans l'exemple représenté, ce frein est formé de rondelles élastiques entourant la partie déformable radialement de l'écrou. En variante, le frein put aussi affecter la forme d’un ressort de traction dont les deux extrémités sont reliées pour former un tore, ce tore est ensuite monté sur les parties déformables de l’écrou. L'écrou est également monté fixe axialement suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre par rapport au stator.

[0060] Le dispositif 1 comprend à nouveau, dans ce mode de réalisation, un système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 par rapport au stator 4. La première configuration du dispositif 1 correspond à la configuration dans laquelle le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 est à l'état désactivé et la deuxième configuration du dispositif 1 correspond à la configuration dans laquelle le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 est à l'état activé. Ainsi, l'arbre 2 et l'élément 71 sont désolidarisés en rotation dans la deuxième configuration de sorte que l'arbre 2 peut, en prise avec le rotor, tourner indépendamment de l'élément 71 dans cette deuxième configuration.

[0061] Dans les exemples représentés, le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 comprend une partie 10 solidaire en rotation de l'élément 71 et une partie 11 indépendante de l'élément 71 . Cette partie 11 du système 9 indépendant de l'élément 71 est au moins partiellement montée fixe par rapport au stator 4. Dans l'exemple des figures 6 à 10, cette partie 11 du système 9 indépendant de l'élément 71 s'étend autour de l'arbre 2 et est traversée par l'arbre 2. Cette partie 11 est montée fixe en rotation par rapport à l'arbre 2. Les parties 10 et 11 sont montées sous l'action d'une activation du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 mobiles dans le sens d'un rapprochement l’une de l’autre pour assurer, en position rapprochée l'une de l'autre par contact de friction, une immobilisation en rotation de l'élément 71 . Les parties 10 et 11 sont donc écartées l'une de l'autre à l'état désactivé du système 9 et rapprochées l'une de l'autre à l'état activé du système 9.

[0062] Ce système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 peut être un système électromagnétique comprenant au moins une bobine et une armature ou un noyau. La bobine et l'armature peuvent être formées l'une, par la partie du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 solidaire de l'élément 71 , l'autre par la partie 11 du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 montée sur le stator 4. L'activation et la désactivation du système 9 s'opèrent par alimentation électrique et arrêt d'alimentation électrique de la bobine.

[0063] Du fait de la conception du dispositif 1 , tel que décrit ci-dessus, dans la deuxième configuration à l'état entraîné en rotation du rotor et immobilisé en rotation de l'élément 71 , l'arbre et le stator sont animés d'un déplacement relatif axial.

[0064] Dans l'exemple représenté à la figure 8, c'est l'arbre 2 qui se déplace axialement, c'est-à-dire suivant son axe longitudinal. Dans ce cas, le dispositif 1 peut être équipé d'un outil 21 de travail couplé à l'arbre 2. A l'inverse, dans la figure 12 où l'élément 71 est également un écrou, c'est l'ensemble stator/rotor qui se déplace axialement, c'est-à-dire suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre par rapport à l'arbre 2 qui est fixe axialement. Dans ce mode de réalisation, l'outil 21 de travail est couplé au rotor. Le cas tel qu'illustré à la figure 12, où c'est l'ensemble stator/rotor qui se déplace par rapport à l'arbre qui est fixe, nécessite une enveloppe supplémentaire entourant au moins une partie du moteur et l'arbre, le rotor faisant saillie de ladite enveloppe supplémentaire. A nouveau, un tel dispositif 1 , tel que décrit ci-dessus, peut être installé sur un engin 22 roulant, tel qu'un engin de tonte sur une machine outil 20 ou autre.

[0065] Indépendamment de son mode de réalisation, le dispositif 1 comprend au moins une ou plusieurs butées de fin de course du déplacement relatif axial de l'arbre 2 et du stator. Ces butées de fin de course sont représentées en 14 et 15 aux figures. Généralement, le dispositif comprend au moins deux butées 14 et 15 de fin de course du déplacement relatif axial de l'arbre 2 et du stator 4. Lesdites butées 14, 15 sont sélectivement actives en fonction du sens de rotation du rotor 5. Ces butées peuvent affecter un grand nombre de formes. Ces butées peuvent être réalisées sous forme de butées mécaniques comme illustrées aux figures. Ainsi, chaque butée peut être, à l'état actif en contact d'appui avec une partie de l'arbre. Cette butée peut être ménagée sur l'élément ou ménagée en un emplacement déterminé du stator. Lesdites butées sont, en position de fin de course de l'arbre l'une ou l'autre en contact d'appui avec l'arbre. L'arbre vient à l'état entraîné en rotation dans un sens en butée contre l'un des butées et à l'état entraîné en rotation dans un sens opposé contre l'autre butée. Dans l'exemple illustré à la figure 2, l'arbre présente une rondelle disposée à l'extrémité dudit arbre, cette rondelle s'étendant en saillie radiale du corps de l'arbre. Cette rondelle vient en appui contre l'intérieur de l'enveloppe du stator formant une première butée dans une première position de fin de course de l'arbre et contre l'élément 72 formant une deuxième butée dans une deuxième position de fin de course de l'arbre.

[0066] Dans l'exemple représenté aux figures 9 et 10, les butées 14 et 15 sont ménagées sur l'élément 71 de manière décalée axialement par rapport à l'arbre sur ledit élément 71 . [0067] A l'état activé d'une butée de fin de course de l'arbre, un pic de courant peut être détecté et enregistré dans une mémoire 19 de travail qui sera décrite ci- après.

[0068] Enfin, indépendamment du mode de réalisation du dispositif 1 , le dispositif 1 comprend au moins un capteur 16 de détection de la position angulaire du rotor 5 et une unité 18 de commande du rotor 5. Le capteur 16 de détection de la position angulaire du rotor 5 peut comprendre un ensemble de capteurs à effet hall montés fixes sur leur stator et disposés sur un cercle en regard d'un disque

17 polarisé coaxial à l'arbre 2 et détecté par les capteurs et solidaire en rotation du rotor.

[0069] L'unité 18 de commande se présente sous la forme d’un système électronique et informatique qui comprend par exemple un microprocesseur et une mémoire 19 de travail. Selon un aspect particulier, l’unité 18 de commande peut se présenter sous la forme d’un automate programmable. Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mises en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité

18 de commande ou ses modules peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC. Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques. Lorsqu’il est précisé que l’unité ou des moyens ou modules de ladite unité 18 de commande sont configurés pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité 18 de commande comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l’unité 18 de commande comprend des composants électroniques correspondants.

[0070] L'unité 18 de commande est configurée pour acquérir les données fournies par le capteur 16 de détection de la position angulaire du rotor 5 pour commander le rotor 5 en vue d'un positionnement relatif axial prédéterminé de l’arbre 2 et du stator 4 en fonction au moins des données fournies par le ou les capteurs 16 de détection de la position angulaire du rotor 5. En effet, la durée d'entraînement en rotation du rotor, la vitesse de rotation et le sens de rotation du rotor permettent de déterminer la course de déplacement relatif axial de l'arbre et du stator. Un même capteur peut donc déterminer la position angulaire du rotor et aider à la commande de la course de déplacement axial de l'arbre. La course de déplacement axial souhaitée peut être entrée par l'utilisateur dans l'unité de commande, via par exemple une interface homme/machine ou peut être mémorisée. En outre, la valeur du pas du filetage de l'arbre peut être mémorisée pour maîtriser le déplacement axial.

[0071] Comme mentionné ci-dessus, les applications d'un tel dispositif 1 d'entraînement en rotation d'un arbre sont diverses et variées. Un tel dispositif 1 peut être intégré dans un engin 22 roulant, comme illustré à la figure 13, ou dans une machine outil 20, comme illustré à la figure 14. Lorsque l'engin 22 roulant est un engin de tonte, ce dispositif 1 d'entraînement en rotation de l'arbre 2 où l'arbre 2 ou le rotor 5 est couplé à un outil 21 de travail formé par la lame de tonte dudit engin peut être utilisé pour, en sus de l'entraînement en rotation de la lame de coupe nécessaire à la réalisation de l'opération de coupe, permettre, dans la deuxième configuration, le réglage de la hauteur de tonte.

[0072] Le fonctionnement d'un dispositif 1 d'entraînement en rotation d'un arbre, tel que décrit ci-dessus, est tel que suit.

[0073] On suppose que le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72 par rapport au stator 4 est désactivé. Le dispositif 1 est donc dans la première configuration. Dans cette première configuration, dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5 ou 15a et 15b, l'élément 72 est monté solidaire en rotation et libre axialement sur l'arbre par coopération des nervures et rainures de l'élément et de l'arbre. Dans ce mode de réalisation, l'élément 72 est une bague enfilée sur l'arbre. Cet élément 72 est également dans la première configuration, par les parties 122 de la bague, solidaire en rotation du rotor 5 lui- même en prise permanente par son taraudage 83 avec l'arbre 2. L'entraînement en rotation du rotor génère un entraînement en rotation de l'arbre et de l'élément 72 sans possibilité pour l'arbre dans cette première configuration de se décaler angulairement par rapport au rotor à l'intérieur duquel il est disposé. Dans cette première configuration, l'arbre 2 et le stator 4 sont, y compris à l'état entraîné en rotation du rotor 5, disposés fixes axialement l'un par rapport à l'autre. [0074] Dans l'exemple représenté aux figures 6 à 12, dans la première configuration où le système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément

71 est désactivé, l'arbre 2 et le stator 4 sont, y compris à l'état entraîné en rotation du rotor 5, disposés fixes axialement l'un par rapport à l'autre. L'élément 71 , formé par un écrou, est vissé sur l'arbre 2 et tourne avec l'arbre 2 tandis que l'arbre 2 est monté par clavetage ou à l'aide d'une goupille solidaire en rotation et libre axialement par rapport au rotor. Ainsi, dans cette première configuration, à l'état entraîné en rotation du rotor, l'arbre 2, l'élément 71 et le rotor tournent ensemble, l'arbre 2 et le stator 4 étant disposés fixes axialement l'un par rapport à l'autre.

[0075] A l'état activé du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 ou 72, le dispositif 1 est en deuxième configuration. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5 ou 15a et 15b, l'activation du système 9 entraîne un déplacement axial de l'élément 72 dans le sens d'un écartement de l'élément 72 du rotor et d'un rapprochement de l'élément 72 de la partie 11 indépendante de l'élément du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation dudit élément. Dans cette deuxième configuration, dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5 et 15a et 15b, à l'état entraîné du rotor, l'arbre 2 est empêché de tourner par l'élément 72 avec lequel il est en prise par les formes rainures/nervures complémentaires, cet élément 72 étant immobilisé en rotation du fait de l'état activé du système 9. Dans cette deuxième configuration, l'élément

72 est désolidarisé en rotation du rotor 5. En particulier, les parties 122 en saillie de la face de la bague constitutive de l'élément 72 sont écartées du rotor de sorte que le rotor peut tourner indépendamment de l'élément 72. Il en résulte, du fait du blocage en rotation de l'arbre 2, un déplacement axial de l'arbre 2 en prise avec un taraudage du rotor par son filetage ou sa saillie radiale dans le rotor à l'état entraîné en rotation du rotor. La course de ce déplacement axial est fonction des données fournies par le capteur 16 de détection de la position angulaire du rotor et de la comparaison de ces données avec une consigne de commande de course qui peut être entrée par l'utilisateur dans l'unité de commande via par exemple une interface homme/machine ou qui peut être mémorisée. En outre, la valeur du pas du filetage du taraudage du rotor peut être mémorisée pour maîtriser le déplacement axial. Ce déplacement peut être poursuivi jusqu'à un contact d'appui avec l'une des butées 14 ou 15 de fin de course. Ce contact d'appui est détecté par une élévation de courant. En effet, lorsque le rotor tourne dans le sens horaire, l'arbre 2 se déplace axialement suivant une première direction au plus jusqu'à l'une de ses positions de fin de course. Lorsque le rotor tourne dans le sens anti-horaire, l'arbre 2 se déplace axialement suivant une seconde direction opposée jusqu'à au plus l'autre de ses positions de fin de course. Entre ces deux positions de fin de course, dès que le rotor cesse de tourner, l'arbre cesse de se déplacer axialement et occupe une position stable par rapport au stator.

[0076] Dans l'exemple des figures 6 à 11 à l'état activé du système 9 activable/désactivable d'immobilisation en rotation de l'élément 71 , l'élément 71 qui est un écrou vissé sur l'arbre est immobilisé à rotation et fixe axialement par rapport au stator. L'arbre 2 est quant à lui solidaire en rotation et mobile axialement par rapport au rotor 5. Ainsi, l'entraînement en rotation du rotor 5 entraîne une rotation de l'arbre 2 et un déplacement axial de l'arbre par coopération du filetage de l'arbre avec le taraudage de l'écrou constitutif de l'élément 71 . Lorsque le rotor tourne dans le sens horaire, l'arbre 2 se déplace axialement suivant une première direction au plus jusqu'à l'une de ses positions de fin de course. Lorsque le rotor tourne dans le sens anti-horaire, l'arbre 2 se déplace axialement suivant une seconde direction opposée jusqu'à au plus l'autre de ses positions de fin de course. Entre ces deux positions de fin de course, dès que le rotor cesse de tourner, l'arbre cesse de se déplacer axialement et occupe une position stable par rapport au stator.

[0077] Dans la figure 12, le fonctionnement est similaire aux figures 6 à 11 à l'exception du fait que ce n'est pas l'arbre 2 qui se déplace axialement par rapport à l'ensemble rotor/stator et l'élément 71 mais l'ensemble rotor/stator et l'élément 71 qui se déplace axialement, c'est-à-dire le long d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre par rapport à l'arbre. Dans ce mode de réalisation, une enveloppe supplémentaire est prévue pour loger l'arbre 2, le moteur 3 électrique et les autres constituants du dispositif 1 . L'arbre est monté fixe axialement par rapport à ladite enveloppe et c'est le reste du dispositif qui se déplace axialement le long dudit arbre 2 à l'état entraîné en rotation du rotor. On note qu'une partie du rotor fait saillie hors de l'enveloppe, cette partie saillante du rotor étant équipée de l'outil 21 de travail.