Brevet FR2708159A1 — publié le 19950127

La présente invention se rapporte à un servomoteur, en particulier pour des volets de chauffage, d'aération ou de climatisation dans des véhicules automobiles. Des exigences élevées sont imposées à ces servomoteurs en ce qui concerne le développement de bruits, l'efficacité et la fiabilité. En règle générale, de tels servomoteurs sont constitués d'un boitier en deux parties, d'un moteur électrique et d'une transmission à démultiplication avec un arbre mené qui mène à l'extérieur. Les moteurs électriques sont ici montés la plupart du temps de telle façon que l'extrémité menée de l'arbre du moteur est montée dans une crapaudine intégrée dans le boîtier, et que pour le montage axial, en particulier pour la compensation des jeux axiaux de l'arbre du moteur, un ressort ou un organe de compensation réglable (par exemple un disque à excentrique) est appliqué contre l'extrémité opposée de l'arbre, mais il n'est cependant prévu aucun organe d'amortissement additionnel entre les organes de compensation de jeux et l'arbre de moteur. On connaît du document DE-AS-1 475 393 un agencement pour fixer un petit moteur dans un appareil, d'une manière isolée vis-à-vis des vibrations, dans lequel un bossage sur la plaque de montage du moteur est introduit dans un logement prévu à cet effet dans un élément d'amortissement acoustique. Des évidements décalés dans le sens radial dans l'élément amortisseur servent de sécurité anti-rotation du fait que des saillies sur la face frontale du moteur s'engagent dans ces évidements. Cet agencement présente l'inconvénient que son effet d'amortissement des vibrations ne se produit qu'en direction radiale. Le stator du moteur électrique est fixé dans sa position axiale et dans sa position radiale dans le boîtier grâce à des organes de réception, et pour l'amortissement des vibrations on intègre ici des joints toriques entre les bossages cylindriques sur les plaques de montage et les organes de réception fixes par rapport au boitier de telle sorte que le stator est monté avec amortissement des vibrations radialement et axialement, et le stator est ici repoussé par les organes de réception dans une position axiale déterminée par les tolérances du boîtier. Les moteurs électriques standards de petites tailles possèdent la plupart du temps des tolérances dimensionnelles importantes entre la plaque d'arrêt interne et le côté intérieur de la plaque de montage du côté de l'arbre mené d'une part, ainsi qu'entre l'extrémité de l'arbre du côté mené et la face extérieure de la plaque de montage du côté mené d'autre part, de sorte que dans le cas le plus défavorable ces tolérances s'ajoutent et mènent dans le moteur assemblé à ce que la plaque d'arrêt vienne en contact contre le palier ou contre la plaque de montage et réduisent considérablement à cause de ceci les performances du moteur. En raison des inconvénients ci-dessus, l'objectif de cette invention est de concevoir un servomoteur avec les moyens les plus simples, de sorte qu'on atteint aussi bien un meilleur désaccouplement acoustique entre le stator et le boîtier, qu'entre le rotor et le boîtier, et on assure simultanément une meilleure fiabilité et une meilleure efficacité, même en utilisant de simples moteurs électriques standards. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que le stator du moteur électrique est monté radialement dans le boîtier au moyen de tampons en élastomère, et également axialement par au moins un tampon en élastomère, grâce à quoi le stator est découplé dans une large mesure sur le plan acoustique. Un élément de ressort formé d'une seule pièce sur le boîtier repousse un tenon presseur formé sur le tampon en élastomère contre une crapaudine intégrée dans le moteur électrique, et cet élément repousse l'arbre appliqué contre cette crapaudine contre une crapaudine intégrée solidairement dans le boîtier, et grâce à ceci, la position axiale de l'arbre du moteur est fixée. La position axiale du stator n'est au contraire pas fixée et elle n'est pas non plus influencée par les organes de réception dans le boîtier. L'un au moins des tampons en élastomère est équipé d'une sécurité anti-rotation afin d'empêcher que le moteur électrique ne vienne en contact contre le boîtier. Dans le cas le plus simple, on réalise cette sécurité anti-rotation par le fait qu'une conformation sur le tampon en élastomère engage par l'arrière une surface latérale en méplat du stator. Le tampon en élastomère est retenu en coopération de formes dans des logements du boitier, qui l'assurent contre une rotation. Grâce au montage de l'arbre du moteur entre la crapaudine solidaire du boîtier, la crapaudine intégrée au moteur, le tenon presseur sur le tampon en élastomère et un ressort à lame d'une seule pièce avec le boitier, le rotor est amorti axialement et il est en mesure d'amortir des à-coups de la transmission. A cet effet, le ressort dans le fond du boîtier est dimensionné de telle façon qu'il puisse encaisser toutes les forces axiales prévisibles. L'utilisation d'un ressort formé d'une seule pièce avec le boîtier n'est possible qu'en raison des faibles tolérances dimensionnelles qui se produisent en raison de l'agencement expliqué ci-dessus. Cette tolérance se compose des tolérances du disque de crapaudine, du tampon en élastomère, et de la tolérance sur la longueur de l'arbre du moteur. Le tampon en élastomère est réalisé de telle façon qu'il peut compenser les écarts de tolérance du moteur électrique, par exemple les écarts de position de la crapaudine interne. A cet effet on se sert d'entretoises qui relient de manière flexible le tenon presseur à une région annulaire qui sert à la réception du moteur. Sur le couvercle du boîtier sont montés des moyens qui fixent le tampon en élastomère et ainsi le stator du moteur électrique dans sa position déterminée par les différentes tolérances, de sorte qu'il ne demeure mobile que grâce à l'élasticité des moyens d'amortissement. Un exemple de réalisation du servomoteur conforme à l'invention est illustré dans les dessins, à l'aide desquels l'invention est expliquée plus en détail: la fig. 1 montre une vue de dessus sur le servomoteur, le couvercle étant enlevé et la transmission étant simplement suggérée; la fig. 2 montre une vue latérale de la face frontale du moteur opposée au côté mené; la fig. 3 montre le montage du moteur dans un servomoteur habituel; la fig. 4 montre le montage du moteur selon la présente invention; et la fig. 5 montre un tampon en élastomère selon la présente invention. Comme on peut le voir à la fig. 1, le servomoteur comprend un boitier 1, un moteur électrique 2 avec un arbre 3 et une vis tangente 4, une transmission à démultiplication 5 (ici uniquement suggérée) et un arbre mené (non représenté ici). Le moteur électrique 2 comporte des plaques de montage 19 et 20 et celles-ci sont pourvues de bossages 21 et 22 au moyen desquels le moteur électrique 2 est monté dans les tampons en élastomère 8 et 9. Comme on peut le voir plus clairement à la fig. 2, les tampons en élastomère 8 et 9 sont montés dans les logements 10 et 11 qui sont formés d'une seule pièce sur le boîtier 1. Le tampon 9 est maintenu en coopération de formes dans le logement 11, et ceci est obtenu grâce aux zones planes 14a et 14b qui servent de sécurité anti-rotation. En direction axiale, le moteur électrique 2 est monté entre une crapaudine 18 intégrée dans le boîtier et un élément de ressort 16 réalisé d'une seule pièce avec le boîtier 1. L'élément de ressort 16 sort du fond du boîtier 1 et présente à l'autre extrémité une pente d'introduction 17. La fig. 5 montre une vue agrandie du tampon en élastomère 9 avec le moteur électrique qui y est monté. Le moteur électrique 2 comporte une crapaudine interne 25 contre laquelle est appliqué l'axe de moteur 3 en raison d'une attraction magnétique axiale. Dans la plaque de montage 19 est prévue une ouverture 28 qui rend accessible depuis l'extérieur la crapaudine interne. Une partie 24 du tampon en élastomère, qui est désignée comme tenon presseur, établit la liaison mécanique entre l'élément de ressort 16 et la crapaudine interne 25 du moteur électrique 2. Le tampon en élastomère 9 est constitué d'une région annulaire 27, d'une région de montage 31 ajustée sur le logement 11, d'un tenon presseur 24, qui est fixé de manière flexible au moyen d'entretoises 23 à la zone annulaire 27, et d'une sécurité anti-rotation 12 qui engage par l'arrière le méplat 13 du moteur et de ce fait protège celui-ci à l'encontre d'un contact avec le boîtier 1. Le tenon presseur 24 est réalisé de préférence sous la forme d'un cylindre, et en tant qu'élément d'amortissement axial, il a pour effet de découpler de la meilleure manière possible le stator 6 sur le plan acoustique. La fig. 3 montre le montage d'un moteur électrique d'une manière conventionnelle, le moteur ne disposant d'aucune crapaudine interne. Le rotor est ici monté fixe en position entre une crapaudine 18 dans le boîtier 1 et un élément de ressort, ou un autre organe particulier de compensation de jeu. Le stator est ici monté par l'intermédiaire de joints toriques 32 qui sont mis en place dans des logements dans le boîtier, et le stator ne peut se déplacer que dans le cadre de l'élasticité des joints toriques 32 mais étant sinon monté en position tout aussi fixe que le rotor. La position axiale du stator 6 par rapport au rotor 7, et en particulier du disque d'arrêt 33 vis-à-vis de la plaque de montage 19, ou de la plaque d'arrêt 34 vis-à-vis de la plaque de montage 20, est déterminée dans cette structure principalement par les tolérances relativement importantes de ces pièces et de leur position de montage. Dans ce type conventionnel de montage, il peut donc se produire des contacts entre l'une des plaques d'arrêt et l'un des paliers, et par conséquent une influence négative sur l'efficacité. Dans le servomoteur de l'invention, comme montré à la fig. 4, le rotor 7 seul est amené à une position axiale définie, mais au contraire le stator 6 peut occuper de façon correspondante des positions différentes en raison des tolérances du moteur. La traction axiale dans le moteur électrique 2 a pour effet que le rotor 7 est constamment appuyé contre la crapaudine interne 25, de sorte que le disque d'arrêt 34 ne vient pas en contact contre la plaque de montage 20. Grâce aux entretoises flexibles 23, on obtient que le tenon presseur 24 soit constamment en contact contre la crapaudine interne 25. Même dans le cas o la position de la crapaudine interne par rapport à la plaque de montage 19 diffère de la position idéale, il s'établit un contact entre le tenon presseur 24 et la crapaudine interne 25, par le fait que les entretoises 23 cèdent sous la force axiale de l'élément de ressort. Lors du montage du couvercle de la transmission, les pointes de fixation 29 et 30 pénètrent dans les tampons 8 et 9 en élastomère et fixent ainsi le stator 6. Lors de cette opération, on n'exerce aucune force axiale sur le stator 6 et on empêche grâce à ceci que lors de la fixation du stator 6 le disque d'arrêt 34 vienne en contact avec le palier dans la plaque de montage 20. Un servomoteur conforme à l'invention peut être monté de différentes manières. Une possibilité consiste en ce que l'élément de ressort 16 et la crapaudine 18 soient situés dans la même partie de boîtier que les logements 10 et 11; on met ensuite en place le moteur électrique 2 ensemble avec les tampons en élastomère 8 et 9 dans les logements 10 et 11 et entre l'élément de ressort 16 et la crapaudine 18, de sorte que le rotor est déjà fixé axialement. Une autre possibilité consiste en ce que l'élément de ressort et la crapaudine 18 se trouvent dans la même partie de boîtier que les pointes de fixation 29 et 30. Le moteur électrique 2 est alors mis en place ensemble avec les tampons en élastomère 8 et 9 dans les logements 10 et 11 sans que le rotor ne soit fixé axialement. Ceci se produit alors uniquement lors du montage de la seconde partie de boîtier, et de telle manière que l'élément de ressort 16 et la crapaudine 18 fixent tout d'abord le rotor dans le sens axial, et enfmin le stator est fixé au moyen des pointes de fixation 29 et 30. Revendications 1. Servomoteur, en particulier pour des volets de chauffage, d'aération ou de climatisation dans des véhicules automobiles, comprenant un boîtier (1) susceptible d'être réalisé par des techniques d'injection ou de moulage, un moteur électrique (2) constitué d'un rotor et d'un stator, qui est monté au moins radialement au moyen de tampons en élastomère (8, 9) et qui comporte une crapaudine interne (25), un élément de ressort (16) qui assure le contact mécanique entre l'arbre de moteur (3) et une crapaudine située dans le boîtier (18), une transmission à démultiplication (5) et un arbre mené, caractérisé par la combinaison suivante: (a) une partie (24) d'un tampon élastomère (9) est située entre l'élément de ressort (16) et le moteur électrique (2) et transmet la force de l'élément de ressort (16) au moteur électrique (2); (b) la situation axiale du stator (6) n'est pas influencée par des pièces de réception du boîtier. 2. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie (24) est réalisée sous la forme d'un tenon presseur. 3. Servomoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tenon presseur (24) est réalisé de manière cylindrique. 4. Servomoteur selon l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le tenon presseur (24) s'étend dans un évidement (28) dans une plaque de montage (19) jusqu'à la crapaudine (25) du moteur. 5. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre une région annulaire (26) qui assure le montage radial du moteur électrique et le tenon presseur (24) du tampon en élastomère (9) une région élastique mince (23) qui autorise un déplacement relatif axial limité entre ladite région annulaire (26) et ledit tenon presseur (24). 6. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la région annulaire (26) est suivie d'une conformation qui engage par l'arrière le moteur électrique (2) au niveau d'un méplat (13) du stator (6) et constitue de ce fait une sécurité anti-rotation (12). 7. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le tampon en élastomère (9) est bloqué contre une rotation dans le boîtier. 8. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (16) est réalisé d'une seule pièce avec l'une des pièces qui constituent le boîtier. 9. Servomoteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de ressort (16) est réalisé sous la forme d'un ressort à lame. 10. Servomoteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de ressort (16) sort du fond (15) de l'une des pièces du boîtier. 11il. Servomoteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément de ressort (16) présente une pente d'introduction (17). 12. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que le moteur électrique (2) comporte des bossages (21; 22) qui sont montés dans les régions annulaires (26; 27) du tampon en élastomère (8; 9). 13. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que les tampons en élastomère (8; 9) sont fixés en position au moyen de pointes de fixation (29; 30) réalisées d'une seule pièce avec le boîtier (1). 14. Servomoteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les pointes de fixation (29; 30) appuient sur les régions annulaires (26; 27) des tampons en élastomère et fixent par ce fait les bossages (21; 22) des plaques de montage (19; 20) dans leur position axiale. 15. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que le tampon en élastomère (9) est constitué d'une région annulaire (27), d'une région de montage (31) ajustée au logement (11) dans le boîtier (1), d'un tenon presseur (24) qui est relié de manière flexible au moyen d'entretoises (23) à la région annulaire (27), et d'une sécurité anti-rotation (12) qui protège le moteur électrique (2) à l'encontre d'un contact avec le boîtier (1) au niveau d'un méplat (13).