Brevet FR2772205A1 — publié le 19990604

La présente invention se rapporte à un boîtier de servomoteur, en particulier pour l'entraînement de clapets ou de rétroviseurs dans le domaine automobile. On pose à ces servomoteurs des exigences élevées quant au développement de bruits, et les mesures pour amortir les bruits ne doivent pas augmenter la complexité de fabrication ou seulement très peu. De tels servomoteurs sont constitués en règle générale par un boîtier en deux pièces, par au moins un moteur électrique et au moins une transmission à démultiplication. Étant donné que le plus grand développement de bruits émane du moteur et du premier étage de la transmission, on met en particulier l'accent sur un montage du moteur électrique, assurant un découplage vis-à-vis des bruits de structure. On connaît de tels montages de l'état de la technique. La mesure la plus simple pour un montage découplé vis-à-vis des bruits de structure est décrite dans le brevet US 4 877 926. Dans ce cas, des joints à cordon rond (joints toriques) servent de moyens amortissant les vibrations. Cependant, ces composants standards bon marché présentent l'inconvénient qu'ils n'assurent aucun blocage anti-rotation. Le brevet US 3 459 977 décrit un moteur électrique qui est maintenu dans un boîtier par deux éléments amortisseurs en caoutchouc dans lesquels est également intégré un blocage anti-rotation pour le moteur électrique. Le brevet allemand DE 43 24 912 décrit un servomoteur pour des clapets de chauffage, de ventilation et de conditionnement d'air, dans lequel on a également prévu des tampons en élastomère pour recevoir le moteur électrique ou pour découpler partiellement vis-à-vis des bruits de structure. Dans ce cas également, un blocage anti-rotation est prévu sur l'un des tampons élastomères. Le document DE-PS 43 24 912 décrit en outre une crapaudine intégrée dans le moteur, dans laquelle une extrémité de l'arbre s'appuie contre une plaquette de crapaudine en appui souple. On connaît du document US 47 46 092 un logement de moteur qui est réalisé sous forme de logement à encliquetage. Une liaison sûre et fonctionnelle est assurée également par la seule coopération de formes. Le matériau plus souple peut recevoir au moins un collier stator du moteur électrique en l'entourant du moins en partie. Le document DE 82 12 246 U1 décrit une plaque porteuse du moteur qui est retenue élastiquement. Le document DE 36 145 970 A1 décrit des tôles conductrices de raccordement en liaison avec une monture de moteur. Les mesures pour découpler les bruits décrites ci-dessus présentent toutes l'inconvénient que le travail pour fabriquer et monter les pièces est relativement important. On connaît du document EP 0 669 697 un boîtier pour des appareils, qui est constitué de deux matières plastiques de duretés différentes et qui comprend à l'intérieur des baguettes, des saillies ou des nervures qui sont constituées de la matière plastique plus souple et qui servent de zones d'appui pour les composants susceptibles d'être montés dans le boîtier, tels que le moteur électrique, les commutateurs ou la transmission. Cependant, ce boîtier assure une monture sûre pour le moteur électrique uniquement lorsque le boîtier est agencé coaxialement autour du moteur électrique. Étant donné que la liaison entre les deux matières plastiques est établie par projection, et que les deux matières plastiques se vulcanisent, se collent ou se soudent pratiquement ensemble, la condition préalable est que les deux matières plastiques possèdent une structure moléculaire très similaire, ce pourquoi les possibilités de choix pour les matériaux du boîtier sont très restreintes vis-à-vis de leurs propriétés. L'objectif sous-jacent à la présente invention est par conséquent d'assurer dans un boîtier pour un servomoteur que le ou les moteurs électriques soient montés de façon découplée vis-à-vis des bruits et sûre sans pièces supplémentaires et sans travail de montage supplémentaire dans une partie de boîtier et que le boîtier pour un servomoteur soit réalisé avec un nombre de composants minimum et avec une longue durée de vie sans que le travail pour les installations de fabrication et les outils soit sensiblement augmenté ni que le choix des matériaux optimaux pour le boîtier soit sensiblement restreint. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que les deux différentes matières plastiques sont reliées l'une à l'autre du moins par coopération de formes, de telle sorte qu'une liaison sûre et fonctionnelle est assurée également par la coopération de formes à elle seule, qu'au moins un logement de moteur est réalisé sous forme de logement à encliquetage, de sorte que la matière plastique plus souple peut recevoir au moins un collier de stator du ou des moteurs électriques en l'entourant partiellement, qu'au moins une extrémité de l'arbre du ou des moteurs électriques se raccorde axialement à une partie au moins de la matière plastique plus dure, qu'il est prévu au moins un logement pour des tôles conductrices, les tôles conductrices servant de moyen de mise en contact pour le ou les moteurs électriques, et qu'il est prévu des blocages anti-rotation pour le ou les stators, qui s'appuient contre la matière plastique plus souple ou qui sont constitués de celle-ci. Grâce à la liaison par coopération de formes entre les deux matières plastiques, il est également possible de relier l'une à l'autre des matières plastiques de structures moléculaires différentes pour former un élément quasiment en une seule pièce, grâce à quoi un choix de matériau optimal pour les exigences respectives est possible. Grâce à l'entourage des colliers de stator par la matière plastique plus souple, le ou les moteurs électriques peuvent être maintenus de façon sûre dans un seul composant de boîtier, ce qui mène à une augmentation de la sécurité opérationnelle avec un outillage minimum pour le second composant de boîtier que l'on peut injecter de façon traditionnelle, et ce qui mène également à un bon amortissement des vibrations et découplage de bruits de structure. Suite à l'avancement d'au moins une extrémité de l'arbre de moteur ou des arbres de moteurs vers une partie de la matière de boîtier plus dure, la friction est minimisée, la durée de vie est prolongée et l'efficacité est augmentée. L'utilisation de tôles conductrices pour la mise en contact du moteur fait diminuer le travail de montage. Le découplage vis-à-vis des bruits est assuré en supplément par l'utilisation de blocages anti-rotation qui s'appuient contre la matière plastique plus souple ou qui sont constitués de cette matière. Afin de découpler largement le boîtier vis-à-vis du stator également en direction axiale, on injecte pour chaque crapaudine une plaquette de crapaudine en une seule pièce avec le boîtier et on l'utilise comme surface d'appui. Dans ce cas, il faut veiller à ce que la surface de section transversale dans la zone de liaison entre la plaquette de crapaudine et le boîtier soit aussi petite que possible et que la distance de la zone de liaison par rapport à l'arbre de moteur soit aussi grande que possible. Ces mesures mènent à une transmission des bruits de structure minimale via la crapaudine. Pour l'amortissement des vibrations en direction axiale, on prévoit d'entourer les plaquettes de crapaudine en supplément avec la matière plastique plus souple. De préférence, la plaquette de crapaudine peut établir une liaison par coopération de formes avec la matière plastique plus souple, afin d'avoir la possibilité d'interrompre la liaison de la plaquette de crapaudine avec la pièce formant boîtier, grâce à quoi on peut obtenir une autre réduction de la transmission des bruits de structure. On obtient une réalisation particulièrement avantageuse de l'invention lorsque les moyens de mise en contact s'appuient contre la matière plastique plus souple, notamment lorsque l'on utilise des tôles conductrices en tant qu'élément de contact qui peuvent encaisser dans la région du moteur électrique des vibrations qui émanent de celui- ci. Les tôles conductrices sont de préférence coudées aux extrémnités de manière à être branchées électriquement et mécaniquement aux moteurs électriques par simple enfichage (liaison dite "plug in"). On prévoit également d'injecter des éléments de blocage anti-rotation en une seule pièce avec la matière plastique plus souple afin d'obtenir ainsi quasiment gratuitement des blocages anti-rotation découplés vis-à-vis des bruits. En variante, on peut également utiliser les tôles conductrices comme blocage anti-rotation, notamment lorsqu'elles s'appuient contre la matière plastique plus souple pour découpler des bruits de structure. Afin d'optimiser le découplage des bruits de structure, il est nécessaire de découpler aussi bien que possible également un ou plusieurs éléments de la transmission, par exemple une roue tangente qui est en engrènement avec une vis motrice; en l'occurrence, on prévoit à cet effet des éléments de montage en forme de douille qui sont injectés en une seule pièce avec la matière plastique plus dure et qui sont entourés dans une zone avec la matière plastique plus souple. Dans ce cas, il faut veiller à ce que les douilles ne soient reliées que sur de petites sections transversales avec le boîtier, et le cas échéant, les liaisons peuvent également être interrompues. Étant donné que la matière plastique plus souple convient non seulement à l'amortissement des vibrations et au découplage des bruits de structure, mais également comme matériau d'étanchement, un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention comporte une bordure d'étanchement constituée de la matière plastique plus souple, qui ne présente pas les inconvénients des joints habituels que l'on doit monter de façon incommode ou qui exigent du moins une opération de travail supplémentaire, comme par exemple les joints à liquides. On peut réaliser en supplément des mesures d'étanchement supplémentaires dans la zone de l'arbre de sortie. Dans ce cas, les joints sont formés de telle sorte qu'ils sont également reliés en coopération de formes avec la matière plus dure du boîtier. Il suffit de monter le moteur électrique dans une seule des deux parties du boîtier. La partie de boîtier dans laquelle est monté le moteur électrique et qui est donc constituée en deux matières plastiques de duretés différentes est réalisée de telle sorte que les deux matières ne remplissent qu'une zone d'un seul tenant dans l'espace. Ceci présente l'avantage que dans le meilleur cas, il suffit de prévoir un seul canal d'injection. Le point d'injection est réalisé de préférence en forme conique, de sorte o0 qu'il en résulte une coopération de formes entre les deux différentes matières plastiques. D'autres coopérations de formes sont réalisées par des ouvertures de démoulage dans la partie de boîtier plus dure qui sont remplies avec la matière plastique plus souple, par des contre-dépouilles en forme de queue d'aronde de la matière plastique plus souple dans la zone des plaquettes de crapaudine et par des contre-dépouilles dans la zone des assises d'enclenchement pour le logement du moteur. Un polyamide convient pour les zones de boîtier plus dures et on peut utiliser des élastomères thermoplastiques pour les zones de boîtier plus souples. Pour réaliser le boîtier d'entraînement avec les deux matières plastiques de duretés différentes, on utilise le procédé de moulage par injection dit à deux composantes. Ceci présente l'avantage que l'on peut injecter le boîtier dans un outil avec deux moules successivement, tout d'abord avec la matière plastique plus dure et ensuite avec la matière plastique plus souple, de sorte qu'il en résulte un élément quasiment en une seule pièce facile à manipuler dans lequel il n'est pas nécessaire de monter d'autres éléments de montage pour le moteur. Grâce à une interruption des zones de liaison des plaquettes de crapaudine et/ou des douilles de montage vis-à-vis de la partie de boîtier dans l'outil de moulage par injection ou bien après avoir passé celui-ci, on peut améliorer davantage le découplage des bruits de structure. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant à des exemples de réalisation illustrés dans les dessins. Les figures montrent: figure la une illustration en perspective d'une partie de boîtier d'entraînement comportant un élément de montage pour le moteur; figure lb un détail de la zone de montage pour le moteur de la figure la figure 2a une illustration en perspective de la partie de boîtier du servomoteur de la figure la depuis une autre perpective; io figure 2b un détail de la zone de crapaudine de la figure 2a; figure 3a une vue de dessus sur une partie de boîtier du servomoteur selon un second mode de réalisation de l'invention; figure 3b une coupe le long de la ligne AA de la figure 3a; figure 3c une coupe le long de la ligne BB de la figure 3a; figure 3d un détail agrandi de la figure 3c; figure 3e une coupe le long de la ligne CC de la figure 3a; figure 4a un autre exemple de réalisation de l'invention; figure 4b une coupe le long de la ligne DD de la figure 4a; et figure 4c un détail agrandi de la figure 4b. La figure 1 a montre l'illustration en perspective d'une partie de boifîtier de servomoteur 1 réalisée d'une première matière plastique, comportant des sabots de palier 21a et 21b, des plaquettes de crapaudine 3a, 3b, des évidements de montage 22a, 22b et 22c pour des composants de la transmission, des logements pour des éléments électriques, une bordure d'étanchement 23, des tôles conductrices 6 fixées dans des logements 16 dans la partie de boîtier 1, qui sont plusieurs fois coudées et qui sont réalisées à leurs extrémités sous forme de contacts enfichables, et les raccords de moteur sont réalisés sous forme d'une liaison à enfichage ("plug in") et ils sont constitués par une zone 14 réalisée en une seconde matière plastique qui est plus souple que la première matière plastique , par une zone de logement de moteur 2a et 2b sous forme de logements à encliquetage, par des zones 17a, 17b à proximité des plaquettes de crapaudine 3a, 3b, par une zone d'appui 5 pour les tôles conductrices 6 et par des blocages anti-rotation 4a et 4b. La figure lb montre plus clairement la zone de logement de moteur 2b. s Entre les zones en matière plastique plus souple 14 et les zones en matière plastique plus dure 15 est prévue une coopération de formes qui est réalisée par des contre-dépouilles 25, par des ouvertures de démoulage 26, par des talons 27 et par des cônes d'injection 28. Les logements à encliquetage pour les colliers de moteur sont formés par la matière plastique plus souple. Les blocages anti-rotation 4a et 4b en forme de tenons sont également constitués de la matière plastique plus souple et ils supportent le côté aplati d'un stator et le bloquent ainsi à l'encontre d'une rotation, sans former des ponts pour les bruits de structure. La figure 2a montre une illustration en perspective de la partie de boîtier de la figure la depuis une autre perspective. La figure 2b montre un détail agrandi de la zone de crapaudine avec la plaquette de crapaudine 3a de matière plastique plus dure 15, qui est formée avec une contre- dépouille en forme de queue d'aronde 18, de telle sorte qu'il en résulte une coopération de formes supplémentaire, à savoir la zone 17a de matière plastique plus souple 14 pour l'amortissement de la crapaudine. La figure 3a illustre un autre exemple de réalisation de l'invention avec un moteur électrique dans l'état monté. La matière plastique plus souple 14 est illustrée en pointillés et elle inclut non seulement les logements de moteur 2a, 2b et l'amortissement de crapaudine 17a, 17b, mais également la zone 20 agencée autour de la douille 19 et le joint 29 de l'arbre de sortie de transmission 8. La figure 3b montre une coupe le long de la ligne AA de la figure 3a avec la zone en matière plastique plus souple 14 illustrée en noir qui ne forme qu'une seule zone fermée sur elle-même qui inclut entre autres également les logements à encliquetage pour les colliers de stator 30a, 30b. Ici, la coopération de formes entre les deux matières plastiques est réalisée par un cône d'injection 28 et par des ouvertures de démoulage 26. La figure 3c montre une coupe le long de la ligne BB de la figure 3a. Dans ce cas, on voit le moteur électrique 9 avec une géométrie aplatie du stator. Grâce aux surfaces latérales aplaties du stator 13, on peut réaliser de manière simple des blocages anti-rotation 4a, 4b en injectant des tenons ou similaires en matière plastique plus souple pour l'appui des deux surfaces aplaties. La figure 3d montre également le joint 29 pour l'arbre de sortie 8. La figure 3e montre une coupe le long de la ligne CC de la figure 3a. Ici, on voit la zone de logement de moteur 2a, notamment les contre- dépouilles 25 pour une liaison en coopération de formes entre les matières plastiques 14 et 15 et une bordure d'étanchement de boîtier 23 qui est injectée conjointement avec les autres zones partielles de la matière plastique plus souple 14 sous forme d'une seule région fermée sur elle-même. La figure 4a montre un autre exemple de réalisation de l'invention et la figure 4b montre une coupe le long de la ligne DD de la figure 4a. Les figures 4a et 4b montrent la partie de boîtier 1, la douille 19 comme élément de montage pour un composant de la transmission, et la zone 20 agencée autour de la douille 19 et constituée de la matière plastique plus souple 14. La figure 4c montre un détail agrandi de la figure 4b. L'invention ne se limite pas aux exemples montrés, mais elle inclut tous les servomoteurs, par exemple également les entraînements de rétroviseurs qui sont habituellement équipés de deux moteurs électriques et de deux transmissions à démultiplication. Revendications 1. Boîtier pour un servomoteur, en particulier pour l'utilisation dans le domaine automobile, qui est susceptible d'être produit par moulage par injection, et qui comprend au moins un logement pour au moins un moteur électrique (9), au moins un logement (22a, 22b, 22c) pour des éléments d'au moins une transmission à démultiplication et des traversées pour des lignes d'alimentation du ou des moteurs électriques et pour le transfert d'au moins un mouvement de positionnement à une pièce à déplacer, dans lequel au moins une partie de boîtier est constituée de deux différentes matières plastiques (14, 15) capables d'être moulées par injection qui se distinguent l'une de l'autre de par leur dureté et qui forment l'une avec l'autre un élément quasiment en une seule pièce, et dans lequel le stator du ou des moteurs électriques n'est pas en contact avec la matière plastique plus dure, caractérisé en ce que les deux différentes matières plastiques (14, 15) sont reliées l'une à l'autre du moins par coopération de formes, de telle sorte qu'une liaison sûre et fonctionnelle est assurée également par la coopération de formes à elle seule, en ce qu'un logement de moteur (2a, 2b) au moins est réalisé sous forme de logements à encliquetage, de sorte que la matière plastique plus souple (14) peut recevoir au moins un collier de stator (30a, 30b) du ou des moteurs électriques (9) en l'entourant au moins partiellement, en ce qu'une extrémité au moins de l'arbre (10) du ou des moteurs électriques (9) se raccorde axialement à une partie au moins de la matière plastique plus dure (3a, 3b, 15), en ce qu'il est prévu au moins un logement (16) pour des tôles conductrices (6), les tôles conductrices servant de moyen de mise en contact (12a, 12b) pour le ou les moteurs électriques (9), et en ce qu'il est prévu des blocages anti-rotation (4a, 4b) pour le ou les stators (13), qui s'appuient contre la matière plastique plus souple (14) ou qui sont constitués de celle-ci. 2. Boîtier pour un servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie du boîtier de servomoteur, qui se raccorde à l'arbre (10) du ou des moteurs électriques (9), est réalisée comme une plaquette de crapaudine (3a, 3b) qui est reliée à la partie de boîtier (1) uniquement sur une petite surface de section. 3. Boîtier pour un servomoteur selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les tôles conductrices (6) s'appuient du moins partiellement contre la matière plastique plus souple (14). 4. Boîtier pour un servomoteur selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins un logement (22a, 22b, 22c) pour un élément de transmission est formé par une douille (19) qui est constituée par la matière plastique plus dure (15) et qui est entourée par une zone (20) en matière plastique plus souple (14). 5. Boîtier pour un servomoteur selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un joint de boîtier (23) en matière plastique plus souple (14) sur la partie de boîtier (1). 6. Boîtier pour un servomoteur selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, ou 5, caractérisé en ce qu'un arbre de sortie (8) est étanché par un joint (29) en matière plastique plus souple (14) injecté avec au moins une partie de boîtier. 7. Boîtier pour un servomoteur selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, ou 6, caractérisé en ce que les tôles conductrices (6) sont branchées sur le moteur électrique (9) par une liaison à enfichage ("plug in"). 8. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la liaison par coopération de formes entre les deux matières plastiques (14, 15) est établie au moins par des contre-dépouilles (25) sur des sabots de palier (21a, 21b). 9. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la liaison par coopération de formes entre les deux matières plastiques (14, 15) est établie au moins par une ouverture de démoulage (26). 10. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la liaison par coopération de formes entre les deux matières plastiques (14, 15) est établie au moins par un cône d'injection (28). 11. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la liaison par coopération de formes entre les deux matières plastiques (14, 15) est établie au moins par des talons (27) sur des sabots de palier (21a, 21b). 12. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la liaison par coopération de formes entre les deux matières plastiques (14, 15) est établie au moins par une contre-dépouille en forme de queue d'aronde (18) dans des zones (17a, 17b) de l'amortissement de crapaudine. 13. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le blocage anti-rotation est assuré via les tôles conductrices. 14. Boîtier pour un servomoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance entre une extrémité de l'arbre moteur au moins et la zone de liaison (11) des plaquettes de crapaudine (3a, 3b) avec la partie de boîtier (1) est aussi grande que possible. 15. Boîtier pour un servomoteur selon l'une ou l'autre des revendications 2 et 14, caractérisé en ce que les vibrations et les à-coups d'au moins un arbre moteur (10) et ainsi d'au moins une plaquette de crapaudine (3a, 3b) sont amortis par la matière plastique plus souple (14) qui s'appuie dans la zone (17a, 17b) contre la ou les plaquettes de crapaudine (3a, 3b). 16. Boîtier pour un servomoteur selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins une plaquette de crapaudine (3a, 3b) est reliée par coopération de formes avec la zone (17a, 17b) en matière plastique plus souple (14). 17. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les logements de moteur (2a, 2b) reçoivent un moteur électrique (9) par des surfaces latérales aplaties. 18. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière plastique plus souple est constituée uniquement par une région (14) d'un seul tenant dans l'espace. 19. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière plastique plus souple (14) est un élastomère thermoplastique et la matière plastique plus dure (15) est un polyamide. 20. Boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des évidements de fixation ou des oeillets de fixation du servomoteur sont pourvus de la matière plastique plus souple (14). 21. Procédé pour réaliser un boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise au moins une moitié de boîtier par la technique de moulage par injection à deux composantes, en injectant tout d'abord la partie de boîtier de servomoteur plus dure dans un premier moule d'un outil et en injectant ensuite dans un second moule de ce même outil la matière plus souple dans ou autour de la partie de boîtier de servomoteur, ce pourquoi les deux zones de matière forment une partie de boîtier (1) quasiment en une seule pièce. 22. Procédé pour réaliser un boîtier pour un servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaquette de crapaudine et/ou la douille (19) est séparée de la matière de boîtier plus dure (15) avant ou après l'injection de la matière plus souple (14).