Dispositif de motorisation à module de commande intégrée

La présente invention concerne un dispositif de motorisation électrique utilisable notamment pour la mise en mouvement d ' actionneurs .

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION

Un tel dispositif de motorisation comprend généralement un moteur électrique comportant un boîtier dans lequel est fixé un stator entourant un rotor fixé à un arbre de sortie monté à pivotement dans le boîtier par 1 ' intermédiaire de deux roulements à billes disposés de part et d'autre du rotor. L'arbre de sortie possède une portion d'extrémité en saillie du boîtier pour coopérer avec un élément mené de l'actionneur et un module de commande est généralement monté à l'extérieur du boîtier en regard de la portion d'extrémité en saillie pour détecter une position angulaire de l'arbre de sortie et commander le moteur en fonction de cette position détecté. La portion de l'arbre s ' étendant au-delà du roulement, du côté de l'extrémité en saillie est relativement importante de sorte qu'elle doit présenter une résistance à la flexion relativement importante lorsqu'elle est soumise à des efforts transversaux comme c'est le cas notamment si la portion d'extrémité de l'arbre est associée à un pignon engrenant sur une roue dentée de l'actionneur. Il a été envisagé d'assurer le guidage en rotation de la portion d'extrémité en saillie de l'arbre par l'intermédiaire d'un troisième roulement. Toutefois, un tel montage pose des problèmes de réalisation notamment dans la précision des usinages. Ce montage est également hyperstatique et entraîne une diminution du rendement du moteur et une augmentation de l'usure des roulements.

Un tel dispositif de motorisation est en outre encombrant .

OBJET DE L'INVENTION

Un but de 1 ' invention est de fournir un dispositif de motorisation ayant une structure compacte et résistante aux sollicitations mécaniques. RESUME DE L'INVENTION

A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de motorisation comprenant un boîtier dans lequel est fixé un stator entourant un rotor fixé à un arbre et ayant une première portion d'extrémité et une deuxième portion d'extrémité qui sont reliées au boîtier respectivement par, et seulement par, un premier palier et un deuxième palier, la deuxième portion d'extrémité s 'étendant au-delà du deuxième palier en saillie du boîtier, et le dispositif de motorisation comportant un mo- dule électronique de commande monté dans le boîtier en regard d'une portion de l'arbre s ' étendant entre le rotor et le deuxième palier.

Ainsi, les deux paliers sont écartés au maximum, assurant un guidage optimal de l'arbre en rotation, et le deuxième palier est au plus proche de la portion d'extrémité destinée à coopérer avec 1 'actionneur, de sorte que cette portion d'extrémité ne présente pas un porte-à-faux susceptible de limiter sa résistance aux sollicitations.

De préférence, la deuxième portion d'extrémité s'étend en saillie d'une surface externe d'une paroi contre laquelle est monté le module électronique de commande et cette paroi est en matériau thermiquement conducteur.

Du fait du positionnement du module électronique de commande, l' actionneur peut constituer une masse utilisée pour dissiper la chaleur résultant du fonctionnement du module de commande.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif

de l'invention.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

II sera fait référence à la figure unique annexée représentant schématiquement en coupe longitudinale un dispositif de motorisation conforme à l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le dispositif de motorisation de l'invention est destiné à entraîner en rotation un élément mené d'un ac- tionneur quel qu'il soit.

En référence à la figure, le dispositif de motorisation, généralement désigné en 1, comprend un boîtier 2, ici réalisé en deux parties 2.1 et 2.2, un stator 3 fixé dans la partie de boîtier 2.1 et entourant un rotor 4 fixé à un arbre 5.

Les parties de boîtier 2.1 et 2.2 sont assemblées l'une à l'autre par des moyens connus en eux-mêmes, assurant de préférence un assemblage démontable comme par exemple des vis ou des boulons. La partie de boîtier 2.2 possède une paroi 10 ayant une surface externe d'appui 11 sur un actionneur 100, ici schématisé en trait mixte, et est pourvue de moyens non représentés pour sa fixation sur le corps de 1 ' actionneur . Cette fixation est par exemple assurée par vissage ou boulonnage. Le stator 3 et le rotor 4 sont connus en eux- mêmes, de même que leur mode de fixation dans le boîtier 2. Le stator 3 est alimenté en courant alternatif et l'ensemble stator-rotor fonctionne de la même manière qu'un moteur de type sans balais ("brushless") . L'arbre 5 comprend une première portion d'extrémité 5.1 reliée à la partie de boîtier 2.1 par un palier 6 et une deuxième portion d'extrémité 5.2 reliée à la partie de boîtier 2.2 par un palier 7. Les paliers 6 et 7 sont ici des roulements à billes mais peuvent être des roulements à rouleaux, des roulements à aiguilles, ou des

paliers lisses.

La deuxième portion d'extrémité 5.2 de l'arbre 5 s'étend en saillie de la surface 11 à l'extérieur du boîtier 2 et est équipée de moyens de transmission d'un cou- pie à un élément mené de l'actionneur 100. Ces moyens peuvent comprendre une denture, des cannelures, des ergots, un pignon denté, une poulie reliée à l'élément mené par une courroie...

Le dispositif de motorisation 1 comprend égale- ment un module de commande, symbolisé en 8, monté dans le boîtier 2 en regard d'une portion 5.3 de l'arbre 5 s 'étendant entre le rotor 4 et le palier 7. Le module de commande 8 est fixé contre la paroi 10. Le module de commande 8 est agencé pour piloter l'alimentation des bobi- nés du stator 3 de manière à entraîner le rotor 4 en rotation. Le module de commande 8 comprend ici un organe de raccordement 9 a une source d'alimentation en énergie électrique et plusieurs cartes 12, 13, 14 à circuit imprimé qui sont superposées et qui s ' étendent perpendicu- lairement à l'arbre 5. Les cartes 12, 13, 14 comportent un orifice de passage pour l'arbre 5. Ces cartes 12, 13, 14 portent des composants de commande 15 et des composants de puissance 16. Les composants de puissance 16 s'étendent ici dans l'espace défini entre les cartes 12 et 13 (les composants de puissance peuvent être disposés également ou alternativement entre les cartes 13 et 14) . La carte 12 la plus proche du moteur est pourvue de capteurs 17 de champ magnétique. Un disque 18 pourvu de portions aimantées 19 est fixé à l'arbre 5 pour pivoter en regard des capteurs 17 en formant avec ceux-ci un organe de détection de la position angulaire de l'arbre 5.

Le dispositif de motorisation 1 est destiné à être fixé sur l'actionneur 100 par l'intermédiaire de la partie de boîtier 2.2 fixée de manière que la surface d'appui 11 soit appliquée contre le corps de l'actionneur

100. De préférence, le boîtier 2, et plus particulièrement la partie de boîtier 2.2, la paroi 10 et le corps de 1 ' actionneur sont en matériaux thermiquement conducteurs afin de permettre une évacuation de la chaleur produite lors de fonctionnement du module de commande 8. Ce matériau est par exemple un métal comme l'aluminium.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de 1 ' inven- tion tel que défini par les revendications.

En particulier, la structure du dispositif de motorisation peut présenter des différences par rapport à celle décrite : le boîtier peut par exemple être réalisé en une partie ou en plus de deux parties, l'ensemble ro- tor-stator peut être agencé pour fonctionner comme un moteur à balais, le module de commande peut ne pas comporter de détecteur de position, le connecteur du module de commande à la source d'énergie électrique peut être remplacé par des câbles... En outre, par palier, on entend dans la description tout organe de guidage en rotation et notamment des paliers lisses ou des paliers à éléments de roulement comme les roulements à billes, à aiguilles ou à rouleaux.