Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

La série Overland a utilisé des mini-actionneurs linéaires PA-01 12 V de Progressive Automations pour concevoir des marchepieds latéraux rétractables et compacts pour Pegasus, un Land Rover Series II de 1959. Ce système facilite l'accès à l'habitacle tout en préservant la garde au sol tout en tout-terrain : les marchepieds se déploient à l'ouverture des portes et se rétractent sous la ligne de caisse lorsqu'ils sont rangés.

CréateurLa série Overland
Industrievéhicule automobile/d'expédition
EmplacementCanada
VéhiculeLand Rover Série II de 1959, Pegasus
ApplicationMarchepieds latéraux rétractables sur mesure
Produit utiliséPA-01-4-56-N-12 Vcc
Exigences clésConception compacte, protection IP65, déploiement rapide, fonctionnement en 12 V, commande par relais réparable sur site

Qui est Overland Series ?

Steps Retracted Zoomed Out


La série Overland documente la conception, la restauration et les essais sur le terrain complets de Pegasus, un Land Rover Series II de 1959 conçu pour les expéditions au long cours. L'équipe parcourt la route panaméricaine du Canada à l'Argentine, où chaque système du véhicule doit allier confort moderne et fiabilité à toute épreuve, permettant des réparations sur le terrain.

Pour ce projet, l'accès à la cabine s'est avéré un véritable défi de conception. Pegasus avait amélioré les sièges et rehaussé le véhicule, mais les marchepieds fixes n'étaient pas adaptés aux longs trajets hors route, car ils pouvaient réduire la garde au sol et s'accrocher aux obstacles du sentier.

Comment les marchepieds latéraux rétractables peuvent-ils préserver la garde au sol en tout-terrain ?

Steps Extended Zoomed Out

Les marchepieds latéraux rétractables facilitent l'utilisation quotidienne sans abaisser la ligne de caisse du véhicule. Déployés, ils offrent un accès plus facile à l'habitacle. Rétractés, ils se replient sous la carrosserie pour préserver la garde au sol.

Pour Pegasus, le système d'escaliers devait :

  • Déploiement automatique à l'ouverture des portes.
  • Se rétracter lorsque les portes sont fermées.
  • S'adapte aux espaces restreints du châssis.
  • Évitez d'exposer les composants fragiles aux pierres et aux débris.
  • Fonctionne à partir du système électrique 12V du véhicule.
  • Restez suffisamment simples pour faciliter l'entretien sur le terrain.

Cela faisait des actionneurs linéaires électriques un choix idéal pour cette construction, car ils pouvaient fournir un mouvement de poussée-traction contrôlé dans un format compact.

Comment un actionneur linéaire 12 V alimente les marchepieds latéraux rétractables

Steps Extended Zoomed In

Un actionneur linéaire 12 V peut se déployer et se rétracter à partir du circuit électrique d'un véhicule si le système est dimensionné en fonction de la tension, de la consommation de courant, de la protection du câblage et de la logique de commande de l'actionneur. Dans ce projet, l'actionneur était chargé de déplacer le mécanisme de marchepied fabriqué sur mesure. La structure du marchepied devait néanmoins supporter le poids de l'utilisateur.

L' actionneur sélectionné était le PA-01-4-56-N-12 Vcc, offrant la force, la vitesse et la course adaptées aux besoins de Pegasus. Le mini-actionneur linéaire PA-01 est disponible en versions 12 Vcc et 24 Vcc, avec retour d'information en option, des courses de 1 à 40 po, des forces jusqu'à 225 lb, une protection contre les intempéries IP65 et des fins de course non réglables intégrés.

L'indice IP65 signifie que l'actionneur est protégé contre la poussière et l'eau dans les conditions nominales. Pour les applications embarquées sur véhicule, la protection IP doit néanmoins être complétée par un positionnement judicieux, un câblage protégé, une planification de la protection contre la corrosion et un accès facilité pour l'inspection.

Pourquoi le mini-actionneur linéaire PA-01 a-t-il été sélectionné pour cette réalisation ?

PA-01 Mini Linear Actuator

Le PA-01 a été sélectionné car le système de marche rétractable nécessitait un mini-actionneur compact pouvant s'intégrer dans un châssis exigu tout en supportant les exigences de force, de vitesse, de course et de tension de la tringlerie personnalisée.

Le PA-01 était un choix judicieux car il offrait :

  • Dimensions compactes pour un espace limité sous le véhicule.
  • Compatibilité 12 Vcc pour l'intégration au véhicule.
  • Protection IP65 contre la poussière et l'eau.
  • Plusieurs options de course et de force.
  • Interrupteurs de fin de course intégrés.
  • Documentation technique pour la planification géométrique.

Pour les marchepieds latéraux rétractables de véhicules, le choix du vérin doit se baser sur la tringlerie du marchepied, et non uniquement sur son poids. La force requise dépend du poids du marchepied, des points de pivot, de l'angle de montage, du frottement et de la variation de la charge sur toute l'amplitude de mouvement.

Comment les actionneurs linéaires sont-ils commandés par la porte du véhicule ?

Relay & Door Jamb Switches

Le système de marchepied rétractable utilise un simple circuit de relais 12 Vcc au lieu d'un microcontrôleur complexe. Des interrupteurs de porte actionnent des relais SPDT appariés pour inverser la polarité des actionneurs, permettant ainsi à ces derniers de se déployer à l'ouverture de la porte et de se rétracter à sa fermeture.

Un relais SPDT (relais unipolaire à deux directions) commute un circuit entre deux sorties. Dans un circuit d'actionneur à inversion de polarité, des relais SPDT appariés peuvent inverser le sens de rotation du moteur en inversant les connexions positive et négative de l'actionneur.

Pour une utilisation hors route, le système comprenait également des interrupteurs de commande montés dans la cabine. Ceux-ci permettent de maintenir les marchepieds verrouillés en position repliée lors de la conduite sur des pistes profondes, du franchissement d'obstacles ou dans des situations où le déploiement des marchepieds pourrait nuire à la garde au sol.

Que doivent savoir les constructeurs sur la force, la course et la charge structurelle ?

Un actionneur linéaire doit actionner le mécanisme de la marche, et non supporter à lui seul le poids de la personne qui se tient debout. Le cadre de la marche, les pivots, les supports et la structure du véhicule doivent supporter le poids de la personne qui se tient sur la marche.

ExigenceQue vérifierPourquoi c'est important
ForcerPoids de l'étape, géométrie de la liaison, frottement et angle de l'actionneurEmpêche le calage ou la surcharge
Accident vasculaire cérébralDistance à laquelle l'actionneur doit s'étendre et se rétracterLa course n'est pas toujours égale à la distance totale parcourue par le pas.
TensionCompatibilité avec les systèmes 12 Vcc ou 24 VccProtège l'actionneur et les commandes
Consommation de courantCapacité des fusibles, des fils et des relaisEmpêche les câbles sous-dimensionnés
Montagerésistance et alignement du supportRéduit le blocage et la charge latérale
EnvironnementExposition à la poussière, à l'eau, au sel, aux débris et à la routeAide à déterminer les besoins en matière de protection
Contrôle de prioritéverrouillage manuel ou interrupteur monté en cabineEmpêche le déploiement lors de la conduite hors route

Quel a été le résultat de l'automatisation du marchepied latéral rétractable ?

En intégrant les systèmes d'actionneurs de Progressive Automations, Dan de The Overland Series a créé un système de marchepieds latéraux rétractables qui a amélioré l'accès au Pegasus tout en préservant l'apparence classique du véhicule et ses capacités tout-terrain.

Le système final a apporté un confort moderne sans recourir à une électronique trop complexe. Il a également confirmé l'intérêt de faire appel à un fournisseur d'actionneurs qui propose bien plus que du simple matériel. La documentation produit, les fichiers CAO, les spécifications électriques et l'assistance technique ont tous facilité la planification et la réalisation de ce projet sur mesure.

« Lorsqu’on se trouve à des centaines de kilomètres en pleine nature, les systèmes électroniques complexes peuvent devenir un handicap. Progressive Automations nous a fourni à la fois le matériel robuste et la documentation technique précise nécessaires à la conception d’un système d’escalier automatisé simple, durable et facile à entretenir sur le terrain. »

Dan Bastiaansen
Propriétaire et fondateur de The Overland Series

Pourquoi la série Overland a-t-elle opté pour Progressive Automations ?

Steps Extended with Door Opened


Dan a découvert Progressive Automations en cherchant en ligne des systèmes d'actionneurs fiables pour un projet d'automatisation de véhicule d'expédition sur mesure. De nombreuses options disponibles en ligne ne proposaient pas les spécifications techniques, les valeurs de force, les fichiers CAO et la documentation de câblage nécessaires à une planification fiable.

Progressive Automations s'est démarquée par son site web qui fournissait des informations détaillées sur les produits et des ressources de CAO, tandis que son équipe d'assistance a permis de répondre aux questions techniques dès la phase de planification. Cette combinaison a permis à Dan de concevoir le mécanisme en atelier avant sa fabrication.

Pour un véhicule autonome parcourant de longues distances loin du magasin le plus proche, une documentation claire et des composants réparables n'étaient pas une option. Ils faisaient partie intégrante de la philosophie de conception.

Comment choisir un actionneur linéaire pour des marchepieds rétractables de véhicule ?

Pour les marchepieds latéraux rétractables, il convient de définir le mécanisme avant de choisir l'actionneur. Le choix de l'actionneur dépend de l'ensemble du système de mouvement.

  • Mesurez l'espace de montage disponible.
  • Définir les positions des marches déployées et rangées.
  • Calculer la course requise de l'actionneur à partir de la géométrie de la liaison.
  • Estimer la force en fonction de la charge de la liaison, et non pas seulement du poids de la marche.
  • Vérifier la tension et le courant consommé.
  • Choisissez le fusible et le calibre de fil appropriés.
  • Évitez toute charge latérale sur l'arbre de l'actionneur.
  • Protégez les câbles contre l'abrasion, l'eau, les débris et les points de pincement.
  • Utilisez des supports et des pivots capables de supporter des charges structurelles.
  • Inclure un dispositif de commande manuelle ou un verrouillage en position repliée pour une utilisation hors route.
  • Vérifiez la classification environnementale de l'actionneur par rapport à l'installation réelle.

Pour les véhicules construits sur mesure, le meilleur actionneur est généralement celui qui correspond aux besoins du mécanisme en termes de force, de course, de tension, de montage, de contrôle et de facilité d'entretien.

Les systèmes d'automatisation progressive peuvent-ils contribuer à l'automatisation personnalisée des véhicules ?

Les projets d'automatisation de véhicules d'expédition sur mesure nécessitent souvent plus que du matériel standard. Ils requièrent des solutions d'actionneurs adaptées en termes de force, de course, de tension, de vitesse, de compatibilité et de protection environnementale.

Progressive Automations accompagne les constructeurs, les entrepreneurs, les fabricants et les aménageurs de véhicules en leur fournissant des actionneurs linéaires électriques, des accessoires de montage, des options de commande, de la documentation produit et une assistance technique. Pour vos projets d'automatisation de véhicules (marches, trappes, panneaux, ascenseurs, systèmes de rangement, etc.), découvrez nos solutions d'actionneurs spécialisées ou contactez l'équipe d'assistance technique de Progressive Automations.

FAQ

Quel actionneur linéaire dois-je utiliser pour les marchepieds latéraux rétractables de mon véhicule ?

Choisissez un actionneur linéaire en fonction de la course, de la force, de la tension, de l'espace de montage, des conditions environnementales et du mode de commande. Pour cette application, l'actionneur PA-01-4-56-N-12 Vcc s'est avéré être la solution la plus adaptée, mais le modèle exact doit être vérifié au cas par cas en fonction des exigences spécifiques des marchepieds latéraux rétractables de chaque véhicule.

Quelle force un actionneur linéaire doit-il posséder pour des marches rétractables ?

La force requise dépend du poids de la marche, de la géométrie de la liaison, de l'angle de montage, du frottement et de l'amplitude de mouvement totale. Ne dimensionnez pas l'actionneur uniquement en fonction du poids de la marche.

Quelle est la longueur de course nécessaire pour un marchepied automatique de véhicule ?

La course dépend de la conception de la tringlerie. La course de l'actionneur n'est pas toujours égale à la course totale, il convient donc de mesurer la distance de montage de l'actionneur en position repliée et déployée.

Puis-je utiliser un actionneur linéaire 12V avec le système électrique d'un véhicule ?

Oui, lorsque l'actionneur est conçu pour une tension d'alimentation de 12 Vcc et que le circuit est dimensionné pour son courant de consommation. Le système doit comporter une protection par fusible appropriée, des câbles de section adéquate, des connecteurs, des interrupteurs et des relais.

Comment faire pour qu'un actionneur linéaire s'étende lorsqu'une portière de véhicule s'ouvre ?

Un contacteur de porte peut déclencher un circuit de relais. Dans ce montage, des relais SPDT appariés inversent leur polarité pour déployer l'actionneur à l'ouverture de la porte et le rétracter à sa fermeture.

Les actionneurs linéaires sont-ils adaptés aux applications sur véhicules tout-terrain ?

Oui, à condition que l'actionneur soit choisi en fonction de la charge, de l'environnement, de la géométrie de montage et du système de commande existant ou prévu. Pour les applications sur véhicules exposés, vérifiez l'indice de protection IP, la protection du câblage, la résistance du support, l'exposition aux débris et l'accessibilité pour la maintenance.

Le vérin linéaire doit-il supporter le poids d'une personne debout sur la marche ?

Non. La structure à gradins, les supports, les pivots et les points de fixation du véhicule doivent supporter la charge statique. L'actionneur doit actionner le mécanisme et non constituer l'élément porteur principal.

Comment empêcher le déploiement des marchepieds rétractables lors de la conduite hors route ?

Utilisez un interrupteur de commande manuelle ou de verrouillage. Dans cette configuration, des interrupteurs de commande montés dans la cabine ont permis de maintenir les marchepieds repliés lors de passages en terrain difficile.

Qu’est-ce que la protection IP65 d’un actionneur linéaire ?

L'indice IP65 est un indice de protection contre les infiltrations d'eau et de poussière, indiquant la protection contre les projections d'eau et de poussière dans les conditions nominales. Il ne remplace pas les bonnes pratiques d'installation, le câblage étanche, la planification anticorrosion ni l'accès pour l'inspection.

Est-il possible d'automatiser les marchepieds d'un véhicule classique ou de collection ?

Oui, à condition que le mécanisme soit conçu en tenant compte de la structure du véhicule, de l'espace de montage disponible, du système électrique et des impératifs de maintenance. Cette étude de cas illustre comment un Land Rover Series II de 1959 a été modernisé avec un système d'automatisation des marchepieds latéraux rétractables, tout en préservant son design axé sur l'expédition.

Visionnez les vidéos de présentation de la série Overland sur YouTube.

Nathan Bong

Ingénieur technique chez Progressive Automations et Progressive Desk
Nathan Bong est ingénieur technique chez Progressive Automations et Progressive Desk, où il met à profit son expertise pratique en ingénierie pour produire de la documentation technique, des guides d'application, des fiches techniques, des manuels d'utilisation et des études de cas sur les sujets liés au mouvement linéaire et à l'automatisation. Diplômé du programme de génie électrique et informatique du BCIT (et lauréat du Prix d'excellence du président du BCIT et du Prix du mérite en automatisation du BCIT), Nathan apporte une perspective pragmatique et concrète à chacun de ses articles. Son travail couvre les schémas de câblage, les guides de sélection d'actionneurs, l'intégration d'automates programmables, les indices de protection IP, l'analyse du cycle de service et les démonstrations de projets d'automatisation concrets. Son projet le plus récent est un bras robotique exosquelette personnalisé, construit avec des actionneurs linéaires de Progressive Automations – un projet qui illustre son approche globale : comprendre les problèmes d'ingénierie rencontrés par ses lecteurs en les résolvant directement. En dehors du travail, Nathan réalise des projets d'actionneurs linéaires, personnalise et modifie des voitures et s'entraîne régulièrement en salle de sport.