Brevet FR2666461A1 — publié le 19920306

L'invention concerne un moteur électrique de petites dimensions, utilisé pour actionner un siège, un volant de direction ou analogue dans un appareil de positionnement automatique des sièges de véhicules automobiles, par exemple et en particulier, une structure formant enveloppe du moteur électrique de petites dimensions. On utilisait jusqu'ici, pour le but indiqué, des moteurs électriques de petites dimensions comme représenté sur les Fig.9A, 9B et sur la Fig.10. Le moteur électrique de petites dimensions 100 représenté sur les Fig.9A et 9B est pourvu d'une culasse 102, formée par un cylindre creux de forme ovale en coupe transversale, d'une calotte d'extrémité 103 fixée sur l'extrémité gauche 101 de la culasse et d'un flasque avant 105, fixé sur l'extrémité droite 102, comme représenté sur la Fig.9A. La calotte 103 et le flasque avant 105 sont pourvus de paliers 103a et 105a, respectivement. Un induit 106 est logé dans la culasse 102 et monté à rotation dans les paliers 103a et 105a. La culasse 102 est formée par le roulage d'un flan métallique en tôle de forme rectangulaire 101 en une forme ovale. Le flan métallique 101 est pourvu de surfaces dentelées ou encochées 101c et 101d à ses deux extrémités 101a et 101b, respectivement, venant en prise les unes dans les autres au moment du formage de la plaque métallique 101 en une ébauche ovale, et les faces entaillées 101c et 101d sont composées de parties courbes 101e, 101f et de parties droites 101g, 101h, parallèles à l'axe (a) de la culasse 102, et se raccordant aux parties courbes 101e et 101f. La culasse 102 est agencée de manière que les faces encochées 101c et 101d soient situées au centre (b), entre la face supérieure 102a et la partie inférieure 102b de la culasse 102. Lors du roulage du flan métallique 101 en une forme ovale, les parties courbes 101e et 101f sont mises étroitement en contact en comprimant le flan métallique 101 dans la direction axiale après que les parties courbes (en saillie) 101e de la face encochée 101c sont venues en prise dans les parties courbes (concaves) 101f de la face encochée 101d ont été mises en contact avec les parties droites 101g et 101h sur chacune des faces encochées 101c et 101d du flan métallique 101. Toutefois, comme mentionné plus haut, dans le moteur électrique de petites dimensions 100, la plaque latérale 102c de la culasse 102, qui fait partie de la face supérieure 102a sur la face encochée 101c de la plaque métallique 101 et la plaque latérale 102d de la culasse 102 qui fait partie de la partie inférieure 102b sur la face encochée 101d du flan métallique 101 viennent parfois à vibrer par résonance en fonction de la rotation de l'induit 106 ce qui crée un problème étant donné que le bruit émis par le moteur 100 est accru par les vibrations par résonance. I1 se pose également un autre problème étant donné que les parties droites 101g et 101h risquent d'être déformées ce qui crée des interstices entre elles puisque la culasse 102 du moteur 100 est formée en comprimant le flan métallique roulé 101 dans la direction axiale lorsque les parties courbes 101e et 101f sont réciproquement en prise et que les parties droites 101g et 101h sont en contact réciproque comme mentionné plus haut, et la force de compression est appliquée parallèlement aux parties droites 101g et 101h. D'autre part, on a également utilisé un moteur électrique de petites dimensions, comme représenté sur la Fig. 10. Le moteur électrique de petites dimensions 110 de la Fig.10 comprend un induit 111, une culasse 112 logée dans l'induit 111, un boîtier de réducteur 114, sur lequel un arbre de sortie 113 est monté à rotation et une calotte d'extrémité de forme conique 115, fixée sur la culasse 112 sur le côté droit de la figure. La culasse 112 comprend une partie formant chaise de palier 112a ménagée par étirage en deux étapes, sur son côté droit, et l'arbre d'induit lîla de l'induit 111 est monté à rotation dans le palier 116 monté sur la partie chaise de palier 112a, et les paliers 117, 118 disposés des deux côtés du boîtier de réducteur 114, comme représenté sur la Fig.10. La calotte d'extrémité 115 est fixée sur le côté droit de la culasse 112 de manière à recouvrir la chaise de palier 112a par des points de soudure ménagés en 115a. La culasse 112 est pourvue d'une patte 112b formée par le pliage perpendiculaire d'une languette en saillie à partir d'une surface de contact 112c sur le côté gauche de la culasse 112, et la patte 112b est pourvue d'un trou traversant pour le montage du boîtier de réducteur 114. Le boîtier de réducteur 114 loge une vis sans fin lllb formée sur l'arbre d'induit lîla de l'induit 111, et un pignon de vis sans fin 113a monté sur l'arbre de sortie 113 venant en prise avec la vis sans fin lllb de l'arbre d'induit alla. Le boîtier de réducteur 114 est fixé sur le côté gauche de la culasse 112, sur la surface de contact 112c, par serrage d'une vis de montage 119 passant dans le trou traversant de la patte 112b, dans la partie réception 114a du boîtier de réducteur 114. Toutefois, dans le moteur électrique de petites dimensions 100 représenté sur la Fig.10, la chaise de palier 112a est formée par étirage en deux étapes, comme décrit plus haut. Il peut donc arriver que l'épaisseur de paroi de la chaise de palier 112a ne soit pas uniforme étant donné que la chaise de palier 112a est formée lors de l'étape finale de l'étirage. Dans ce cas, le palier 116 peut facilement se décentrer par rapport à l'axe du moteur 110 et il peut être difficile d'incorporer l'induit 111 dans la culasse 112 avec précision, et il est impossible d'assurer la précision de rotation souhaitée. De plus, en ce qui concerne l'assemblage entre la culasse 112 et le boîtier de réducteur 104 par l'intermédiaire de la patte 112b, la patte 112b est formée par pliage perpendiculaire de la languette ménagée sur le côté de la culasse 112; il est par suite difficile d'agencer la patte 112b de manière à faire coïncider la surface de raccordement 112d de la patte 112b avec la surface de contact 112c de la culasse 112. En conséquence, il se pose donc un autre problème étant donné qu'il est difficile d'assembler le boîtier de réducteur 114 et la culasse 112 de façon précise et il est également impossible d'assurer la précision de rotation souhaitée dans le cas d'une différence de niveau entre la surface de raccordement 112d de la languette 112b et la surface de contact 112c de la culasse 112, en plus du problème de l'étanchéité à l'air. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes de l'art antérieur mentionnés plus haut et l'un de ses objets est de réaliser un moteur électrique de petites dimensions, susceptible d'empêcher les vibrations par résonance et la formation d'interstices ou jeux aux surfaces de contact de la culasse, et qui serait susceptible d'être fabriqué avec une grande précision tout en ayant une haute précision de rotation. La construction d'un moteur électrique de petites dimensions selon la présente invention, de manière à atteindre l'objet mentionné plus haut est caractérisée en ce qu'elle comprend une culasse réalisée par formage d'une tôle ou flan métallique rectangulaire en un tube de forme ovale comprenant une paire de parties plates et une paire de parties courbes, et le raccordement des extrémités opposées respectives de la plaque métallique rectangulaire, un induit logé dans la culasse, une calotte d'extrémité fixée sur une extrémité de la culasse, pour supporter l'induit à rotation, et la culasse, formée de manière à fixer en position les surfaces de jonction des extrémités opposées de la plaque métallique rectangulaire sur l'une des parties courbes, à des distances différentes par rapport aux extrémités respectives de ses parties plates. Dans les aspects préférés de la présente invention, la plaque métallique rectangulaire peut être pourvue de surfaces encochées sur les surfaces de contact des extrémités opposées respectives, venant mutuellement en prise au moment de l'assemblage de ses extrémités respectives, et les surfaces encochées de la plaque métallique rectangulaire peuvent n'être constituées que de parties courbes ou de parties courbes et de parties droites, raccordées entre les parties courbes et les parties droites étant inclinées par rapport à un axe de la culasse. Dans une autre forme de réalisation préférée de la présente invention, la culasse peut comporter une patte pliable formée par soyage pour fixer la calotte d'extrémité sur l'une de ses extrémités. Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, la culasse est montée en outre, avec un boîtier de réducteur contenant des roues d'engrenage de réduction de manière à réduire la vitesse de rotation dudit induit, par l'intermédiaire d'une patte ménagée sur l'autre extrémité de la culasse, et la patte est formée par le pliage en équerre d'une languette ménagée sur la plaque métallique rectangulaire, munie d'encoches aux racines, des deux côtés de la languette. En particulier, dans le moteur électrique de petites dimensions selon la présente invention, comme la culasse est formée par le pliage de la plaque métallique, les vibrations de la culasse sont moindres, comparativement à une culasse classique formée par emboutissage, et le bruit du moteur est réduit étant donné que la culasse est assemblée dans une position éloignée de l'axe central de sa partie courbe, et la partie courbe est divisée en parties de dimensions différentes et dont les fréquences de résonance sont différentes l'une de 1' autre. Dans le moteur électrique de petites dimensions selon l'un des modes de réalisation préférés de l'invention, la plaque métallique rectangulaire est pourvue de surfaces dentelées ou encochées sur les faces de raccordement de ses extrémités opposées respectives, et les surfaces dentelées ne comprennent que des parties courbes ou des parties courbes et des parties droites, dont les directions diffèrent par rapport à la direction axiale de la culasse. I1 n'y a donc par suite pas de partie droite dont la direction concorde avec celle de la force de compression exercée sur la surface dentelée de la plaque métallique lors du formage de la culasse, ce qui fait que la force de compression n'agit pas de manière à provoquer un jeu entre les surfaces dentelées de la culasse. Dans le moteur électrique de petites dimensions selon un autre mode de réalisation de l'invention, la calotte d'extrémité supportant l'induit à rotation est fixée sur la culasse par sertissage d'une patte pliable ménagée à une extrémité de la culasse par soyage. Il est en conséquence aisé de centrer l'induit dans la culasse, de manière à obtenir une rotation de haute précision. De plus, dans le moteur électrique de petites dimensions selon un autre aspect de l'invention, la patte de la culasse servant au montage du boîtier de réducteur est formée par le pliage de la languette ménagée sur un côté de la plaque métallique servant à former la culasse et comportant des encoches aux racines, des deux côtés de la plaque. I1 est par suite facile de former la patte en pliant la languette perpendiculairement, de manière à ne pas provoquer de différence de niveau entre la surface de raccordement de la patte et la surface de contact de la culasse étant donné que les encoches sont formées des deux côtés de la languette. En conséquence, le boîtier de réducteur est fixé très facilement sur la culasse, avec une grande précision. La Fig.l est une vue en coupe longitudinale illustrant le moteur électrique de petites dimensions selon un mode de réalisation de l'invention; la Fig.2 est une vue de face fragmentaire du moteur électrique de petites dimensions représenté sur la Fig.1; la Fig.3 est une vue du côté droit du moteur électrique de petites dimensions représenté sur la Fig.1; la Fig.4 est une vue en plan du flan métallique servant à former la culasse par roulage; les Fig.5A, 5B, 5C et 5D sont des vues en perspective illustrant le procédé de formage de la culasse du moteur électrique de petites dimensions représenté sur la Fig.1; les Fig.6A et 6B sont une vue en perspective et une vue en coupe illustrant, respectivement, la patte de montage du boîtier de réducteur sur la culasse du moteur électrique de petites dimensions représenté sur la Fig.1;; les Fig.7A, 7B et 7C sont des vues en coupe partiellement agrandies illustrant le procédé de soyage représenté sur la Fig.5C; la Fig.8 est une vue en perspective illustrant l'étape de montage de la calotte d'extrémité dans la culasse du moteur électrique de petites dimensions représenté sur la Fig.1; les Fig.9A et 9B sont une vue de face et une vue latérale en coupe partielle du moteur électrique de petites dimensions classique; la Fig.10 est une vue en coupe longitudinale d'un autre moteur électrique de petites dimensions classique. Un moteur électrique de petites dimensions selon un mode de réalisation de la présente invention va être expliqué ci-dessous en se référant aux Fig.l à 8. Un moteur électrique de petites dimensions 1 pour siège à commande électrique monté à bord d'un véhicule automobile, représenté sur les figures comprend essentiellement une culasse 2, un induit 3 logé dans la culasse 2, une calotte d'extrémité 4 pourvue d'un palier 5, pour supporter à rotation une extrémité d'un arbre d'induit 3a de l'induit 3 et fixée à la culasse 2, sur le côté droit de la Fig.l, et un boîtier de réducteur 6, pourvu des paliers 7 et 8, pour supporter à rotation l'arbre d'induit 3a à l'aide du palier 5, et fixé sur la culasse 2, sur le côté gauche de la Fig.l. Le boîtier de réducteur 6 loge un arbre de sortie 9 pourvu d'un pignon de vis sans fin 9a, venant en prise avec une vis sans fin 3b menagée sur une autre extrémité de l'arbre d'induit 3a et fixé sur la culasse 2 par une vis de montage 10 dans la partie de raccordement 6a de la culasse par l'intermédiaire d'une patte 2a ménagée au voisinage de l'ouverture 2b, côté réducteur, de la culasse 2, comme représenté également sur la Fig.2. L'arbre d'induit 3a de l'induit 3 est également pourvu d'une cosse de jonction de câble 3c, à raccorder à un câble de commande de siège (non représenté) à son extrémité droite, comme représenté sur la Fig.1. Le câble de commande de siège et l'arbre de sortie 9 mentionné plus haut sont reliés à un mécanisme de commande de siège (non représenté). La calotte d'extrémité 4 est pourvue d'une bride de forme ovale 4a, prévue pour être montée dans une ouverture côté calotte 2c de la culasse 2, à droite sur la figure 1, et fixée par sertissage d'une patte pliable 2d formée par soyage comme décrit plus loin. De plus, la calotte d'extrémité 4 est montée avec le palier 5 sur une console ou chaise de palier 4b formée par emboutissage en une seule étape, et pourvue d'une enveloppe 4c prévue pour recouvrir la cosse de raccordement de câble 3c de l'arbre d'induit 3; de plus, l'enveloppe 4c est pourvue à sa périphérie d'une cannelure 4d pour maintenir le câble de commande de siège (non représenté). La culasse 2 est formée par pliage d'un flan métallique rectangulaire 20 représenté sur les Fig.4 et 5A, en forme de tube ovale comprenant les parties plates 2e, 2f et les parties courbes 2g, 2h, comme représenté sur la Fig.3. Le flan métallique 20 est pourvu de surfaces dentelées ou encochées, venant mutuellement en prise sur les surfaces de raccordement 20c et 20d des extrémités opposées respectives 20a et 20b destinées à être assemblées au moment du pliage du flan métallique 20. On forme ensuite la culasse 2 de manière à situer les faces de raccordement 20c et 20d en position équidistante par rapport à une extrémité A de la partie plate 2e et une extrémité B de la partie plate 2f, comme représenté sur la Fig.3. La plaque métallique 20 est pourvue d'une face dentelée ou encochée, composée d'une pluralité de saillies circulaires 20e (parties courbes), d'une pluralité de saillies incurvées 20f (parties courbes) et d'une pluralité de parties droites 20g reliant les parties courbes 20e et 20f ensemble sur la surface de raccordement 20c, sur le côté supérieur de la Fig.4, et la face dentelée étant composée d'une pluralité de concavités circulaires 20h (parties courbes), d'une pluralité de concavités incurvées 20i (parties courbes) et d'une pluralité de parties droites 20j raccordant les parties courbes 20h et 20i sur la surface de raccordement 20d à la partie inférieure de la Fig.4. De plus, les saillies circulaires 20e et la saillie incurvée 20f sont agencées de manière à venir en prise, respectivement, avec les concavités circulaires 20h et les concavités incurvées 20i.De plus, les parties droites 20g et 20j sont agencées de manière à s'adapter mutuellement et sont également prévues de manière à ne pas coïncider avec la direction d'un axe de la culasse 2. En outre, la plaque métallique 20 est pourvue de découpes 20k sur le côté gauche de la Fig.4 et munie de deux languettes 20m agencées pour être pliées perpendiculairement de manière à former la patte 2a et les encoches 20n aux racines, des deux côtés de la patte 20m, sur le côté droit de celle-ci, comme représenté sur la Fig.4. On va maintenant expliquer le procédé de formage de la culasse 2 et le procédé de fabrication du moteur électrique de petites dimensions en se référant aux Fig.5 à 8. Tout d'abord, en engageant les saillies circulaires 20e et les saillies incurvées 20f de la surface d'assemblage 20c dans les concavités circulaires 20h et dans les concavités incurvées 20i de la surface d'assemblage 20d, pour réunir les extrémités opposées 20a et 20b de la plaque métallique 20 dont la structure est représentée sur les Fig.4 et 5A, et en pliant en même temps la plaque métallique 20 en une forme ovale comprenant les parties plates 2e, 2f et les parties incurvées 20g, 20h de manière à ne pas faire coïncider les surfaces de raccordement 20c et 20d avec l'axe central de la partie incurvée 20g, on forme la culasse cylindrique creuse 2, comme représenté sur la Fig.SB. La patte 2a est formée ensuite en pliant perpendiculairement la languette 20m de la plaque métallique 20 vers l'extérieur. Il est possible dans ce cas de plier facilement la languette 20mde manière à ne pas avoir de différence de niveau entre la face de raccordement 2i de la patte 2a en contact avec la pièce de fixation Ga du boîtier de réducteur 6 de la culasse et une surface de contact 2j de la culasse 2, en contact avec le boîtier de réducteur 6, étant donné que la plaque métallique 20 est pourvue d'encoches 20n des deux côtés de la languette 20m, comme représenté sur les Fig. 6A et 6B. I1 est donc possible de réduire le bruit du moteur 1 étant donné que la distance entre la surface de raccordement 20d et l'autre extrémité C de la partie plate 2e n'est pas égale à la distance entre la surface de raccordement 20c et l'autre extrémité D de la partie plate 2f (voir Fig.3), et que leurs fréquences de résonance diffèrent l'une de l'autre. On effectue ensuite le soyage comme représenté sur la Fig.SC et les Fig.7A et 7B en utilisant un poinçon de soyage 30 dont la forme, en coupe transversale, est légèrement supérieure à la forme de l'ouverture côté calotte 2c de la culasse 2. Ceci signifie que la culasse 2 est refoulée par le poinçon de soyage 30 dans la direction axiale à partir de l'ouverture du côté calotte 2c, sur le côté gauche de la Fig.SC et des Fig.7A et 7B, de manière à former la patte pliable à paroi mince 2d pour fixer la calotte d'extrémité 4, et une surface de contact 2k pour empêcher le déplacement de la bride 4a de la calotte d'extrémité 4 sur le côté intérieur de l'ouverture, côté calotte 2c, de la culasse 2. La culasse 2 est comprimée en même temps dans la direction axiale et les surfaces de raccordement 20c et 20d sont en contact mutuel étroit de manière à améliorer l'étanchéité à l'air de la culasse. Dans ce cas, il n'apparaît aucun interstice entre les surfaces de raccordement 20c et 20d étant donné que les directions de la force de compression et de celle des parties droites 20j et 20g ne sont pas les mêmes. La calotte d'extrémité 4 est fixée ensuite sur l'ouverture côté calotte 2c de la culasse 2, comme représenté sur la Fig.8, et la bride 4a de la calotte d'extrémité 4 est placée contre la surface de contact 2k ménagée à la périphérie intérieure de l'ouverture côté calotte 2c de la culasse 2 par soyage. Ainsi, la calotte d'extrémité 4 peut être positionnée très facilement et fixée sur la culasse 2 au niveau de la bride 4a en pliant la patte pliable 2d vers l'intérieur, comme représenté sur les Fig.SD et 7C. Le boîtier de réducteur 6 est enfin fixé sur l'ouverture, côté réducteur 2b, de la culasse, sur le côté droit de la figure 5D par serrage de la vis 10 à travers un trou traversant 21 de la patte 2a. Dans ce cas, aucun jeu ne se forme entre la culasse 2 et le boîtier de réducteur 6 étant donné que la patte 2b est agencée de manière que la surface de contact 2j de la culasse 2 et que la surface de raccordement 2i soient situées dans le même plan f, comme représenté sur la Fig.6B. I1 est par suite possible d'amméliorer l'étanchéité à l'air et la précision de montage. Comme indiqué plus haut, dans le moteur électrique de petites dimensions selon la présente invention, comportant la structure indiquée plus haut, on peut obtenir des effets excellents étant donné qu'il est possible d'empêcher les vibrations par résonance et l'apparition de jeux ou d'interstices entre les surfaces de raccordement de la culasse et qu'il est possible d'améliorer l'étanchéité à l'air et la précision de rotation du moteur. REVENDICATIONS 1. Un moteur électrique de petites dimensions caractérisé en ce qu'il comprend: une culasse (2) formée par le pliage d'une plaque métallique rectangulaire (20) en tube de forme ovale comprenant une paire de parties droites (20g) et une paire de parties courbes (20e, 20f) et se raccordant aux extrémités respectives de ladite plaque métallique rectangulaire; un induit (3) logé dans la culasse (2); et une calotte d'extrémité (4) fixée sur une extrémité de ladite culasse (2) pour supporter à rotation ledit induit (3); ladite culasse étant agencée de manière à disposer les surfaces de raccordement des extrémités opposées de la plaque métallique rectangulaire (20) dans une position sur l'une desdites parties courbes à des distances différentes par rapport aux extrémités respectives desdites parties plates de celle-ci. 2. Un moteur électrique de petites dimensions selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque métallique rectangulaire (20) est pourvue de surfaces encochées sur les surfaces de raccordement des extrémités opposées respectives de celle-ci venant mutuellement en prise au moment de l'assemblage desdites extrémités respectives de la plaque. 3. Un moteur électrique de petites dimensions selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites surfaces encochées de la plaque métallique rectangulaire (20) sont uniquement composées de parties courbes (20e) ou de parties courbes (20e, 20f) et de parties droites (20g) raccordées entre lesdites parties courbes, et lesdites parties droites (20g) étant inclinées par rapport à un axe de ladite culasse (2). 4. Un moteur électrique de petites dimensions selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite culasse (2) est pourvue d'une patte pliable (2a) par soyage de manière à fixer ladite calotte d'extrémité (4) sur l'une de ses extrémités. 5. Un moteur électrique de petites dimensions selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite culasse (2) est assemblée en outre à un boîtier de réducteur (6) contenant des roues d'engrenage de réduction pour réduire la vitesse de rotation dudit induit (3), par l'intermédiaire d'une patte (2a) formée sur son autre extrémité, et ladite patte étant formée par le pliage perpendiculaire d'une languette (20m) formée sur la plaque métallique rectangulaire (20) avec des encoches (20n) aux racines, des deux côtés de ladite languette (20m).