DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT EN ROTATION ET DE SUPPORT D'UN TUBE D'ENROULEMENT ET INSTALLATION DOMOTIQUE COMPRENANT UN TEL

DISPOSITIF

La présente invention concerne un dispositif d'entraînement en rotation et de support d'un tube d'enroulement d'un écran mobile utilisé dans une installation domotique, telle qu'un volet roulant ou un store. L'invention concerne également une installation domotique comprenant un tel dispositif.

Pour qu'un écran s'enroule autour d'un tube, il est nécessaire que celui-ci soit maintenu en position et guidé en rotation autour d'un axe, l'axe d'enroulement. Pour cela, des paliers sont disposés à chaque extrémité du tube. Lorsque le tube est motorisé par un actionneur tubulaire inséré à l'intérieur de celui-ci, une liaison pivot est assurée par une couronne solidaire du tube et montée libre en rotation autour du corps tubulaire de l'actionneur, ce corps étant immobilisé par rapport au bâti. A l'autre extrémité, un embout est habituellement emmanché. Cet accessoire coopère avec un support ou une joue, fixé sur le bâti, de manière à réaliser le deuxième palier. Pour que l'embout positionne le tube et lui assure un bon guidage, une longueur minimum d'emmanchement est indispensable. Ce recouvrement permet de rigidifier la liaison entre ces deux pièces, les rendant ainsi solidaires. Par cette configuration, le poids du tablier exercé sur le tube d'enroulement est correctement repris au niveau des paliers.

Pour constituer un ensemble monobloc et unitaire, la demande de brevet FR 2 887 577 décrit un embout ou corps de roulement fixé sur un épaulement formé à chaque extrémité du tube afin de ne pas déborder du diamètre de ce dernier et être en alignement avec ses génératrices. Ainsi, cette demande propose une solution pour améliorer l'enroulement des lames autour du tube grâce à cet alignement des génératrices qui forment une zone continue d'appui des lames. Ceci induit la réalisation d'un épaulement à chaque extrémité du tube, ce qui constitue une opération coûteuse et pas toujours réalisable. Beaucoup de tubes sont des profilés dont la section ne permet pas de réaliser cet épaulement, par exemple polygonale.

La motorisation de tubes d'enroulement d'écran de faible largeur peut poser des difficultés. En effet, la longueur du tube doit être, préférentiellement, ajustée à la largeur de l'écran. Or, pour ce type d'écrans, la largeur peut être plus petite que la longueur de

la partie de l'actionneur tubulaire insérée dans le tube à laquelle on ajoute la longueur minimum d'emmanchement de l'embout. Ainsi, on ne peut pas ajuster la longueur du tube d'enroulement à la largeur de tel écran. Pour résoudre ce problème, le tube peut être motorisé différemment. La gestion de l'alimentation peut être réalisée par une platine indépendante. L'actionneur peut être intégralement logé dans la joue. Pour cela, il faut que l'installation permette de loger la partie externalisée, ce qui, généralement, n'est pas le cas pour ces écrans de faible largeur.

C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un dispositif d'entraînement en rotation et de support d'un tube d'enroulement qui présente une grande compacité axiale et qui est adapté à la commande du déplacement d'un écran de faible largeur.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'entraînement en rotation et de support d'un tube d'enroulement d'un écran mobile, ce dispositif comprenant un actionneur tubulaire équipé d'un arbre de sortie, l'actionneur étant inséré dans le tube d'enroulement par une première extrémité de ce tube et apte à entraîner en rotation le tube d'enroulement par l'intermédiaire de l'arbre de sortie, ainsi qu'un embout formant support pour le tube équipé de l'actionneur. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'au moins une partie chevauchante de l'embout s'étend axialement, à partir de la deuxième extrémité du tube et en direction de sa première extrémité, jusqu'au niveau d'au moins une partie de l'arbre de sortie.

Au sens de l'invention, la partie chevauchante de l'embout est une partie qui s'étend à partir d'une paroi de l'embout obturant le tube, jusqu'à venir en recouvrement total ou partiel de l'arbre de sortie de l'actionneur. Ce recouvrement peut avoir lieu par l'extérieur d'une roue d'entraînement, c'est-à-dire autour de la roue, ou à travers celle- ci. Un gain en longueur du dispositif de l'invention est obtenu parce qu'une partie de l'embout se situe au même niveau axial qu'une partie de l'arbre entraîné par l'actionneur tubulaire. On obtient une zone de recouvrement entre ces deux pièces. Avec cette configuration, il est alors possible de motoriser des tubes d'enroulement de petite longueur correspondant à des écrans de faible largeur. On entend par « petite longueur », une longueur légèrement supérieure ou égale à la longueur de la partie de l'actionneur insérée dans le tube. L'embout participe à la transmission des efforts exercés sur le tube vers le bâti et plus particulièrement, la reprise du poids du tablier. L'embout doit donc être solidaire du tube, ce qui nécessite une longueur minimum

d'emmanchement ou de recouvrement de la partie chevauchante de l'embout avec le tube. En agençant la partie chevauchante de manière à ce qu'au moins une partie de l'embout et au moins une partie de l'arbre de sortie de l'actionneur se situent axialement au même niveau, la longueur du tube équipé peut être diminuée de quelques précieux centimètres. L'invention présente principalement un intérêt quand la largeur de l'écran motorisé est inférieure à la longueur résultant de la somme de la longueur de la partie de l'actionneur insérée dans le tube avec la longueur minimum de la partie chevauchante de l'embout. Cette dimension délimite le terme « petite longueur » précédemment défini.

Pour simplifier l'installation et diminuer le nombre de pièce, l'embout est avantageusement muni d'un pion, appartenant à un palier de supportage de l'arbre d'enroulement.

Selon un premier aspect avantageux de l'invention, l'arbre de sortie de l'actionneur est solidaire en rotation du tube d'enroulement par l'intermédiaire d'une roue d'entraînement. Dans ce cas, la partie chevauchante de l'embout s'étend avantageusement à l'intérieur du tube jusqu'au niveau de la roue d'entraînement qu'elle recouvre partiellement. Ainsi logé, l'embout ne perturbe pas l'enroulement de l'écran autour du tube dont les formes extérieures sont optimisées à cet effet. On peut en particulier prévoir que la roue d'entraînement définit un espace de réception au moins partiel de la partie chevauchante de l'embout. De façon avantageuse, cet espace de réception est délimité entre des reliefs en saillie radiale de la roue qui sont en prise avec la surface interne du tube d'enroulement. En variante, cet espace est formé par un orifice ménagé dans l'épaisseur de la roue.

Une partie de l'embout chevauche au moins une partie de la roue. Celle-ci doit donc permettre ce chevauchement. Elle est donc munie, en vis à vis des parties chevauchantes de l'embout, d'espaces de réception de ces parties chevauchantes.

En variante, l'arbre de sortie est solidaire en rotation du tube d'enroulement par l'intermédiaire de l'embout. En d'autres termes, la roue d'entraînement et l'embout précités ne forment qu'une seule et même pièce. Outre la simplification du système par diminution du nombre de pièces, cette solution propose un embout renforcé permettant une bonne transmission de l'effort et un bon alignement de l'axe d'enroulement, entre l'axe de l'actionneur et l'axe du tube d'enroulement.

Une autre alternative consiste à ce que l'embout recouvre l'extérieur du tube. Cette solution est adaptée au tube dont les dimensions intérieures sont réduites, ne permettant pas l'utilisation des roues d'entraînement munies d'espaces de réception. Avantageusement, la partie chevauchante reprend la forme extérieure du tube. Cette solution s'adapte facilement à un tube, de type profilé standard, découpé à la longueur souhaitée. Aucune reprise d'usinage du tube n'est nécessaire. Les parties chevauchantes de l'embout peuvent également être disposées dans des rainures longitudinales, internes et/ou externes du tube. Si les dimensions le permettent, la ou les parties chevauchantes disposées dans les rainures externes du tube ne dépassent pas radialement du diamètre extérieur inscrit du tube d'enroulement, ce qui permet de ne pas perturber l'enroulement de l'écran.

Dans tous ces cas, l'embout est solidaire en rotation du tube.

L'invention concerne également une installation domotique qui comprend, entre autres, un dispositif tel que mentionné ci-dessus pour l'entraînement en rotation et le support de son arbre d'enroulement.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 est une vue en coupe d'un volet roulant selon l'art antérieur ;

- la figure 2 est une vue éclatée d'un tube d'enroulement équipé d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 3 est une coupe partielle du tube de la figure 1 en configuration assemblée ;

- la figure 4 est une section selon la ligne A-A à la figure 3 sans l'actionneur ; on y a porté en B-B la ligne de coupe de la figure 3 ;

- la figure 5 est une section analogue à la figure 4 pour un deuxième mode de réalisation ;

- la figure 6 est une vue en coupe de l'assemblage d'un dispositif conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 7 est une vue en coupe de l'assemblage d'un dispositif conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 8 est une vue éclatée d'un tube d'enroulement équipé d'un dispositif conforme à un cinquième mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 9 est une coupe partielle analogue à la figure 3 pour le mode de réalisation de la figure 8 ; et

- la figure 10 est une section selon la ligne C-C à la figure 9 sans l'actionneur ; on y a porté en D-D la ligne de coupe de la figure 9.

L'invention est applicable a différents types d'écrans enroulables. L'illustration décrite ci-après correspond à un type d'écran, à savoir les volets roulants. Cet exemple est bien entendu non limitatif, l'invention pouvant être adaptée aux autres types d'écrans, notamment aux stores.

La figure 1 représente un volet roulant 1 motorisé tel qu'il est connu de l'assembler. Les lames 3 du tablier 2 s'enroulent autour d'un tube 10. Le tube est entraîné en rotation par un actionneur tubulaire 20, fixé sur un bâti 60. Un actionneur tubulaire comprend généralement un tube dans lequel sont insérés un motoréducteur d'un coté et un module de contrôle de l'alimentation du motoréducteur à l'autre extrémité. Le motoréducteur se termine par un arbre de sortie faisant saillie du tube de l'actionneur. L'arbre de sortie 21 de l'actionneur transmet un couple moteur à une roue d'entraînement 30 solidaire du tube. Pour pouvoir tourner autour de son axe X-X', le tube est guidé en rotation par deux paliers. Le premier palier est réalisé par l'intermédiaire d'une couronne 40, solidaire du tube et libre en rotation autour du cops tubulaire de l'actionneur. A l'autre extrémité du tube, le palier est formé par le biais d'un embout 50 dont une partie vient s'emmancher à l'intérieur du tube sur une longueur de recouvrement L _e . L'embout est muni d'un pion 51 centré sur l'axe X-X' et faisant saillie par rapport à l'extrémité du tube. Le pion s'insère dans un roulement 63 disposé à l'intérieur d'un logement 62 du bâti 61. On note que la longueur du tube L _t doit être supérieure à la somme de la longueur de la partie de l'actionneur insérée dans le tube L ₃ avec la longueur de recouvrement L _e .

Dans les modes de réalisation de l'invention décrits ci-après, les éléments analogues à ceux de l'art antérieur portent des références analogues augmentées de 100, 200, 300, 400 ou 500.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, illustré par les figures 2 à 4, un actionneur tubulaire 120 équipé d'une roue 130 d'entraînement et d'une couronne 140 est inséré dans un tube 110 à section polygonale par une première extrémité,111 de ce tube, dans le sens de la flèche F ₁ à la figure 2. La roue 130, qui est montée sur l'arbre de sortie 121 de l'actionneur 120, permet d'entraîner l'arbre 110 en rotation

autour de son axe longitudinal X-X' selon lequel a lieu l'insertion de l'actionneur 120. Le tube 110 tourne autour de l'axe X-X' lors de l'utilisation de l'installation comprenant l'actionneur 120, car l'arbre de sortie 121 entraîne le tube 110 par l'intermédiaire de la roue 130.

Par l'autre extrémité 112 du tube 110, un embout 150 est ensuite emmanché à l'intérieur du tube, dans le sens de la flèche F ₂ qui est opposé à celui de la flèche Fi. L'embout comprend une paroi en forme de disque 152 à partir de laquelle fait saillie un pion 151 de centrage et de supportage. Ce pion joue le rôle d'une partie de palier comme le pion 51 de l'art antérieur. De l'autre coté de la paroi 152, des pattes 153 s'étendent axialement vers le tube 110. Elles sont disposées de manière à ce que la cote radiale de leurs faces externes 154, c'est-à-dire la distance radiale entre ces faces et l'axe X-X', est sensiblement égale à la cote radiale des faces internes complémentaires 114 du tube. Ainsi, les pattes 153 s'appuient sur les faces 114 une fois l'embout 150 emmanché dans le tube. Ce sont les pattes 153 qui solidarisent l'embout avec le tube et permettent la transmission d'effort vers le bâti. L'arrêt axial de l'embout dans le tube est obtenu par contact entre l'extrémité 112 du tube avec un bord radial externe correspondant 155 de la paroi 152.

La roue 130 comprend des dents 132 qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir d'un moyeu 131 et viennent en prise avec la surface intérieure du tube 110 afin de l'entraîner en rotation autour de l'axe X-X'. Des espaces E ₁₃₀ sont délimités entre les dents 132, avec une section globalement triangulaire lorsque la roue 130 est engagée dans le tube 110.

Les pattes 153 de l'embout 150 chevauchent la roue 130 en étant engagées dans le tube 110 à l'intérieur des espaces E ₁₃₀ . En d'autres termes, les pattes 153 s'étendent axialement, le long de l'axe X-X', à partir de la paroi 152 et jusqu'au niveau de la roue 130 en configuration montée de l'actionneur 120 et de l'embout 150 par rapport au tube 110. Comme la roue 130 entoure l'arbre 121 , les pattes 153 chevauchent également cet arbre. En pratique, les pattes 153 chevauchent la roue 130, sur toute sa largeur et la dépassent en direction de l'extrémité 111. Toutefois, les pattes 153 pourraient être plus courtes et ne chevaucher qu'une partie de la roue 130.

Préférentiellement, les pattes 153 sont également en contact avec au moins une des faces des espaces E ₁₃₀ délimitées par les dents 132. Selon le mode de réalisation décrit, ce contact est réalisé par les nervures 156 monoblocs avec les pattes 153 et qui

viennent en appui contre la zone de jonction 133 entre deux dents 132 adjacentes, dans la partie des espaces Ei ₃₀ radialement la plus proche de l'axe X-X', la zone 133 de jonction entre deux dents 132 étant formée par une partie de moyeu 131. De ce fait, la roue 130, le tube 110 et l'embout 150 sont solidarisés en rotation et forment un sous- ensemble rigide. L'axe de rotation X-X' du tube est matérialisé par l'alignement direct de l'actionneur associé avec l'embout. L'effet balourd peut ainsi être limité.

Un deuxième mode de réalisation est représenté à la figure 5. Des pattes 253 d'un embout non représenté sont engagées dans des espaces de réception correspondants E230 ménagés dans une roue 230. Les espaces E230 sont formés par des orifices à section circulaire percés selon l'épaisseur de la roue 230, alors que les pattes 253 « chevauchent » la roue 230 en ce sens qu'elles s'étendent axialement jusqu'à elle. Il n'y a pas de contact entre les pattes 253 et le tube d'enroulement 210. Cette solution permet de ne pas être tributaire du profil du tube d'enroulement. L'embout peut être standard pour des tubes ayant différents profils. Seule la roue d'entraînement, qui forme l'interface avec les pattes 253 de l'embout, doit être adaptée à la section du tube 240.

Un troisième mode de réalisation de l'invention, illustré à la figure 6, consiste à assembler une seule pièce 350 regroupant les fonctions de la roue et de l'embout du premier mode de réalisation. Cet embout-roue 350 se monte sur l'arbre de sortie 321 de l'actionneur 320. Une partie chevauchante 353 de l'embout 350 recouvre donc partiellement l'arbre de sortie 321. La zone de recouvrement Z _R de l'arbre 321 par l'embout-roue 350 est délimitée axialement par la profondeur d'un logement ménagé dans la pièce 350, au centre d'une collerette annulaire 353 qui forme la partie chevauchante, pour recevoir l'extrémité libre de l'arbre 321. En variante, la totalité de l'arbre 321 qui dépasse de l'actionneur 320 peut être reçue dans ce logement. L'embout-roue 350 recouvre alors axialement tout l'arbre 321.

La géométrie interne de la collerette annulaire 353 est adaptée à la géométrie de l'arbre 321 pour permettre une transmission de couple efficace entre l'actionneur 320 et le tube 310. Si l'arbre 321 est à section en étoile ou polygonale, la section interne de la collerette est également en étoile ou polygonale.

L'embout-roue 350 comprend par ailleurs des formes extérieures s'interfacant avec le profil intérieur du tube 310 de manière à rendre ces deux pièces solidaires en rotation. Enfin, cet embout-roue 350 assure la fonction de palier avec le bâti non

représenté, grâce à un pion 351 s'étendant axialement par rapport à l'embout-roue à l'extérieur du tube 310.

Cette variante induit la contrainte selon laquelle le tube 310 doit avoir une longueur LT3 spécifique, de préférence, légèrement supérieure à une longueur caractéristique LA3 de l'actionneur équipé de cet embout-roue. Cette longueur caractéristique LA3 correspond à la longueur entre la base de la couronne 340 contre laquelle s'appuie le tube 310 et la paroi de l'embout-roue 350 à partir de laquelle s'étend le pion 351. Pour cette variante, l'embout-roue 350 est tout d'abord assemblé sur l'actionneur 320. Ce dernier est ensuite inséré dans le tube 310 par une de ses extrémités 311. Le tube 310 a été préalablement coupé à longueur LT3 de manière à ce que la partie palier de l'embout-roue dépasse du tube. L'embout-roue n'est pas arrêté axialement.

Un quatrième mode de réalisation, représenté à la figure 7, consiste à emmancher un embout-roue 450 par une première extrémité 412 du tube 410 jusqu'à ce qu'une collerette 459 de l'embout-roue appuie contre l'extrémité du tube. Tout comme le troisième mode de réalisation, l'embout-roue 450 comprend des formes extérieures s'interfacant avec le profil intérieur du tube 410, de manière à rendre ces deux pièces solidaires en rotation, et un pion 451 assurant la fonction de palier avec le bâti non représenté. L'actionneur 420 est ensuite inséré par l'autre extrémité 411. L'actionneur doit être indexé angulairement de manière à ce que son arbre de sortie 421 s'interface avec les formes de reprise de couple complémentaire d'un logement interface 458 de l'embout-roue 450. Le logement 452 est délimité par une collerette annulaire 453 qui entoure l'arbre 421 , c'est-à-dire le chevauche axialement, en configuration montée du dispositif. Le tube 410 a été aussi préalablement découpé à longueur afin que, une fois l'actionneur 420 et l'embout-roue 450 assemblé, l'interface entre l'arbre de sortie et l'embout-roue soit suffisant pour transmettre le couple moteur et assurer la rigidité du sous-ensemble. Ainsi, une partie chevauchante de l'embout 450, qui est formée par la collerette 453, recouvre au moins partiellement l'arbre de sortie 421. Cela implique une contrainte dimensionnelle sur le tube de manière à ce que la longueur LT4 entre l'extrémité 411 et le fond du logement interface 458 de l'embout- roue 450 monté sur le tube 410 soit légèrement supérieure à la longueur LA4 entre la base de la couronne 440 contre laquelle s'appuie le tube 410 et l'extrémité de l'arbre de sortie 421 de l'actionneur 420.

Comme dans le troisième mode de réalisation, la géométrie interne de la collerette 453 est adaptée à la géométrie de l'arbre 451.

Lorsque les dimensions de la section du tube d'enroulement sont proches du diamètre extérieur du corps de l'actionneur tubulaire, les solutions décrites en référence aux figures 1 à 5 précédemment ne sont pas applicables. En effet, la réalisation d'espaces ou d'orifices dans les faibles épaisseurs de la roue fragiliserait la pièce ou serait impossible par manque de matière. Dans ce cas, un autre mode de réalisation, représenté sur les figures 8 à 10, est utilisé. Un actionneur 520 équipé d'un arbre de sortie 521 et d'une roue d'entraînement 530 est inséré dans un tube d'enroulement 510 de manière classique. A l'autre extrémité 512 du tube 510, un embout 550 est emmanché sur l'extérieur du tube. L'embout 550 comprend une paroi 552 en forme de disque d'où fait saillie un pion de centrage et de supportage 551. De l'autre coté de la paroi 552, une partie chevauchante 553 s'étend axialement vers le tube et entoure le tube en configuration montée du dispositif. La partie chevauchante 553 est disposé de manière à ce que la cote radiale d'une partie de ses faces internes 554 est sensiblement égale à la cote radiale des faces externes complémentaires 514 du tube. Préférentiellement cette partie chevauchante forme une bague fermée entourant le tube. Par cette forme, la partie chevauchante est rigide et permet une bonne transmission du poids vers le bâti de l'installation. La bague formée par la partie chevauchante 553 doit cependant être de faible épaisseur pour ne pas pénaliser l'enroulement de l'écran sur le tube 510. Le profil interne de la partie chevauchante 553 peut reproduire le profil externe du tube 510, ce qui permet de rendre solidaire en rotation l'embout 550 et le tube 510 et d'augmenter le nombre de surfaces d'appui radiales. Comme visible à la figure 10, le tube 510 est équipé de rainures longitudinales 516 dans lesquelles sont engagées des nervures 557 qui appartiennent à la partie chevauchante 553. L'arrêt axial de l'embout 550 est obtenu par contact entre l'extrémité 512 du tube avec le bord radial externe correspondant 555 de la paroi 552. La partie chevauchante 553 s'étend axialement, à partir de l'extrémité 512 et vers l'extrémité opposée par laquelle l'actionneur 520 a été inséré dans le tube 510, jusqu'à entourer la roue 530 d'entraînement de l'arbre 510 qui entoure elle-même l'arbre 521 est solidaire en rotation de cet arbre.

En pratique, comme il ressort de la figure 9, la partie chevauchante 553 entoure la roue 530 sur toute la longueur axiale et dépasse de celle-ci en recouvrant également

une partie de l'actionneur 520. Ceci n'est pas obligatoire et la partie chevauchante 553 pourrait venir en recouvrement axial d'une partie seulement de la roue 530.

Une variante à ce mode de réalisation consiste à ce que la partie chevauchante 553 se loge dans des rainures longitudinales du profilé du tube. La partie chevauchante peut donc être constitué de plusieurs pattes s'emmanchant dans ces rainures. La tenue de l'embout est moins bonne que dans le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 10 mais l'enroulement de l'écran est amélioré car la partie chevauchante ne dépasse pas radialement le diamètre extérieur inscrit du tube d'enroulement.

Les différents modes de réalisations ont été illustrés en considérant deux formes de profilé pour le tube d'enroulement. Il est évident que l'invention s'étend à d'autres formes de profilés ainsi qu'à d'autres dimensions. Dans ces cas là, les formes des interfaces entre l'embout, la roue et le tube sont adaptées en conséquence.

De même, l'invention couvre également les embouts munis d'un logement dans lequel s'insère un pion lié au bâti, pouvant être disposé sur une joue, par exemple. Le pion et le logement forment le palier de supportage du tube. Cette disposition correspond à la configuration inverse de celle illustrée dans les précédents modes de réalisation.

Les différents modes de réalisation de l'invention mentionnés ci-dessus peuvent être mis en œuvre dans une installation domotique, notamment un volet roulant, un store ou autres écrans analogues , en étant disposés entre deux parties d'un bâti, comme mentionné ci-dessus au sujet de l'état de la technique, en référence à la figure 1. Dans une telle installation, la longueur axiale du tube d'enroulement peut être réduite compte tenu du faible encombrement axial du dispositif d'entraînement en rotation et de support conforme à l'invention.

Les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation peuvent être combinées entre elles.