Brevet FR2821497A1 — publié le 20020830

La présente invention concerne un entraînement électrique, notamment entraînement d'essuie-glaces comprenant : a) un moteur pour entraîner notamment un balai d'essuie-glaces, b) une transmission associée au moteur et ayant bl) un boîtier de transmission, b2) un couvercle de boîtier de transmission, c) un circuit électrique associé au moteur d'entraînement et compre- nant une plaque de circuit avec des composants électroniques pour réguler le moteur d'entraînement, et un élément conducteur de chaleur pour évacuer la chaleur du circuit électrique vers un corps de refroidissement. Il est connu dans de tels entraînements d'essuie-glaces, de munir le couvercle du boîtier de la transmission d'un organe de refroidissement séparé, relié en conduction thermique par un élément conducteur de chaleur au circuit électrique du moteur de l'entraînement, pour évacuer la chaleur dégagée par le circuit électrique. De tels entraînements connus d'essuie-glaces comportent en outre un organe de protection contre la graisse qui protège le commutateur de l'entraînement contre l'encrassage, notamment par la graisse de la transmission. L'inconvénient de tels entraînements d'essuie-glaces connus réside dans le grand nombre de composants différents d'un tel entraînement. Cela se traduit par un montage compliqué et coûteux. Partant de cet état de la technique, la présente invention a pour but de réduire la complexité de l'entraînement d'un essuie-glaces et de permettre de réaliser une évacuation particulièrement efficace de la chaleur dégagée par le circuit électrique à travers l'élément conducteur de chaleur vers le corps de refroidissement. A cet effet, l'invention concerne un entraînement électrique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur est installé entre le boîtier de transmission et le couvercle de ce boîtier de transmission, de manière directement adjacente au circuit électrique, le boîtier comprenant le corps de refroidissement. L'élément principal de l'invention réside dans le fait que l'élément conducteur de chaleur, placé entre le boîtier de la transmission et le couvercle de ce boîtier, est directement adjacent au circuit électrique et le boîtier de la transmission entoure le corps de refroidissement. On peut également envisager d'avoir un boîtier de transmission ayant luimême des caractéristiques d'un corps de refroidissement. Suivant un développement particulièrement avantageux de l'invention, l'élément conducteur de chaleur est une pièce plate en un seul morceau, l'élément conducteur de chaleur est élastique. Ainsi l'élément conducteur de chaleur présente en plus de sa propriété d'évacuation de la chaleur, grâce à son élasticité il compense les tolérances entre le boîtier et le couvercle du boîtier de transmission et assure également une fonction d'étanchéité. Cette réalisation évite que le collecteur du moteur de l'entraînement soit encrassé notamment par la graisse de la transmission. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'élément conducteur de chaleur est fixé de manière amovible. On simplifie ainsi l'assemblage de l'entraînement électrique et on réduit encore plus le nombre de pièces utilisées dans l'entraînement électrique car il n'est plus nécessaire de visser le couvercle au boîtier de transmission ou de le clipser. Selon d'autres caractéristiques avantageuses, l'élément conducteur de chaleur comporte au moins une surface de collage pour simplifier le montage, l'élément conducteur de chaleur est un élément de liaison pour relier le couvercle au boîtier de transmission, l'élément conducteur de chaleur est une feuille souple conductrice de chaleur. Selon une autre caractéristique avantageuse l'élément conducteur de chaleur est une couche conductrice de chaleur, projetée, réalisée sous la forme d'une matière liquide ou pâteuse ; on rend ainsi l'assemblage de l'entraînement d'essuie-glaces particulièrement rationnel car l'application d'une matière liquide ou pâteuse constituant l'élément conducteur de chaleur est plus simple à automatiser que l'utilisation d'une feuille élastique conductrice de chaleur. Suivant une autre caractéristique avantageuse l'élément conducteur de chaleur est relié directement à un ou plusieurs composants électroniques du circuit électrique, et/ou l'élément conducteur de chaleur est relié directement à la face de la plaque de circuit opposée à celle des composants électroniques du circuit électrique. Suivant une autre caractéristique avantageuse la plaque de circuit comporte des orifices traversants remplis de la matière de la couche conductrice de chaleur, sous des composants électroniques à refroidir, et par lesquels la couche conductrice de chaleur est en conduction thermique avec les composants électroniques. Cela permet une évacuation de la chaleur particulièrement bonne du circuit électrique vers l'organe de refroidissement. De façon avantageuse, le circuit électrique muni des composants électroniques, d'une plaque de circuit, l'élément conducteur de chaleur et un organe de refroidissement, sont logés séparément dans un boîtier externe. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une transmission selon l'invention, l'élément conducteur de chaleur étant relié aux composants électroniques sur le côté de la plaque de circuit à l'opposé du circuit électrique, - la figure 2 est une coupe partielle schématique de la transmission de la figure 1, - la figure 3 est une coupe partielle schématique d'une transmission se- lon l'invention, l'élément conducteur de chaleur étant relié directement aux composants électroniques du circuit électrique, - la figure 4 est une vue de dessus schématique d'une plaque de circuit, et - la figure 5 est une coupe schématique de la plaque de circuit représen- tée à la figure 4, cette figure montrant en outre l'élément conducteur de chaleur et une partie du boîtier de transmission 5. Selon les figures 1 et 2, la transmission 1 pour l'entraînement d'un essuie-glaces comprend un moteur avec un boîtier de transmission 2 et un couvercle de boîtier de transmission 3. La transmission 1 loge un circuit électrique 4 associé au moteur et servant à sa régulation. Le circuit électrique 4 se trouve entre le boîtier de transmission 2 et son couvercle 3. Ce circuit comporte une plaque de circuit 6 garnie de composants électroniques 5. Les composants électroniques 5 sont notamment des composants de puissance montés en surface (composants SMD ou composants CMS), les transistors à effet de champ tels que des transistors MOS-FET ou des composants analogues ; à la figure 2, la référence 5'désigne une broche de refroidissement pour un composant de puissance. Les composants électroniques 5 de ce premier mode de réalisation de la transmission 1 sont montés sur le côté de la plaque de circuit 6 tournée vers le couvercle 3. Le couvercle 3 du boîtier de transmission comporte un bossage 7 pour recevoir les composants électroniques 5. La plaque 6 du circuit électrique 4 est fixée à un élément conducteur de chaleur 9 installé dans une cavité 8 du boîtier de transmis- sion 2. L'élément conducteur de chaleur 9 est ainsi en liaison de conduction avec la plaque de circuit 6 et avec le boîtier de transmission 2. Le boîtier de transmission 2 fonctionne comme un corps de refroidissement. On peut également envisager un corps de refroidissement séparé pour le boîtier de transmission 2. Pour des raisons de coût, on relie l'élément conducteur de chaleur 9, le reste seulement partiellement à la plaque de circuit 6. L'élément conducteur de chaleur 9 est une pièce plate en un seul morceau, élastique, sous la forme d'une feuille souple conductrice de chaleur ; cette feuille est en une matière contenant du silicone et isolante électrique. L'utilisation d'une matière sans silicone est également possible. Comme de telles matières ne déposent pas d'huile de silicone, on a l'avantage d'éviter tout dépôt d'huile de silicone susceptible de dégazer sur le commutateur. L'élément conducteur de chaleur 9 comporte en outre deux surfaces de collage 10, 11 pour le relier à la plaque de circuit 6, voisine ou au boîtier de transmission directement adjacent 2. On peut, à tout moment, détacher l'élément conducteur de chaleur 9. On peut également envisager de réaliser l'élément conducteur de chaleur 9 pour qu'il serve en outre d'élément de liaison pour coller le couvercle 3 au boîtier de transmission 2. Les dimensions de l'élément conducteur de chaleur 9 doivent alors être modifiées pour que les surfaces de collage 10, 11 soient appliquées à la fois contre le boîtier 2 et contre le couvercle 3 du boîtier. Comme déjà indiqué, grâce au collage de l'élément conducteur de chaleur 9, on simplifie considérablement le montage de la transmission 1 et on réduit de manière importante le temps nécessaire au montage. La résistance thermique de l'élément conducteur de chaleur 9 dépend du reste de l'épaisseur de cet élément conducteur de chaleur 9. Pendant le fonctionnement de l'entraînement d'essuieglaces, la chaleur dégagée par les composants électroniques 5 est transmise par la plaque de circuit 6 à l'élément conducteur de chaleur 9 et ainsi à l'environnement par l'intermédiaire du boîtier de transmission 2 fonctionnant comme corps de refroidissement. Un second mode de réalisation de l'invention sera décrit ciaprès à l'aide de la figure 3. Dans cette figure, on a utilisé les mêmes références que celles du premier exemple de réalisation pour désigner des pièces identiques dont la description ne sera pas reprise. La transmission 1 représentée à la figure 3 se distingue de la transmission 1 représentée aux figures 1 et 2 en ce que les composants électroniques 5 du circuit électri- que 4 sont tournés vers le boîtier de transmission 2 et sont ainsi en liaison de conduction thermique directe par leur boîtier avec l'élément conducteur de chaleur 9'. Un troisième mode de réalisation de l'invention, non représenté séparément, prévoit de réaliser les éléments conducteurs de chaleur 9,9'comme une couche conductrice de chaleur réalisée par projection. La couche projetée, conductrice de chaleur, est formée d'une matière liquide ou pâteuse à deux composants. On peut également utiliser une matière à un composant qui soit se réticule sous l'humidité, soit durcit à l'air. Ces composants sont mélangés pendant leur application et durcissent. La matière utilisée, comme pour l'élément conducteur de chaleur 9,9'déjà décrit, peut être une matière contenant du silicone ou sans silicone, et ayant des propriétés adhésives et élastiques. La couche conductrice de chaleur présente en outre l'avantage qu'au montage ou au fonctionnement de la transmission 1, aucune force de rappel n'est exercée sur le couvercle 3 du boîtier de transmission, ce qui simplifie le montage et améliore l'étanchéité. On diminue ainsi d'autant le risque d'endommagement sous l'effet de la forte sollicitation de la plaque de circuit 6 et du couvercle 3 du boîtier de transmission. Il est en outre possible de loger le circuit électrique 4 sous la transmission 1 dans un boîtier séparé. Ce boîtier comprend de plus l'élément conducteur de chaleur 9, 9'et un organe de refroidissement. En se référant aux figures 4 et 5, on décrira ci-après un quatrième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, on a utilisé les mêmes références que dans les modes de réalisation précédents pour désigner les mêmes éléments dont la description ne sera pas reprise. La disposition de l'élément conducteur de chaleur 9"dans la transmission correspond au mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, c'est-à-dire que la plaque de circuit 6 se trouve entre les composants électroniques et l'élément conducteur de chaleur 9". La plaque de circuit 6 de ce mode de réalisation comporte des orifices traversants 15 réalisés sous les composants électroniques 5. Ces orifices traversants 15 relient la couche conductrice de chaleur 9"aux composants électroniques 5 par une liaison de conduction électrique. Cela signifie que les orifices traversants 15 sont remplis de la matière de la couche conductrice de chaleur 9". La matière utilisée à cet effet correspond à la matière du troisième mode de réalisation. Cette réalisation de la plaque de circuit 6 améliore l'évacuation de la chaleur des composants électroniques 5. Ainsi, les composants 5 peuvent travailler avec des pertes de puissance plus élevées ou encore on permet à l'entraînement électrique de fonctionner à des températures environnantes plus élevées. Les composants électroniques 5 sont mis en contact par en dessous, par les contacts thermiques 14, traversants, et les orifices traversants 15. Cela se traduit par une mise en contact directe des pattes de refroidissement des composants électroniques 5 avec le boîtier de transmission 2 fonctionnant comme organe de refroidissement. En résumé, l'élément conducteur de chaleur 9,9', 9"est à considérer comme un élément multifonctions. Il assure la fonction d'un joint et d'une isolation électrique. De plus, il compense les tolérances entre le boîtier de transmission 2 et son couvercle 3 et évacue la chaleur dégagée par les composants électroniques 5. On peut ainsi supprimer des organes séparés pour éviter l'encrassage, notamment, par la graisse de la transmission. REVENDICATIONS 1 ) Entraînement électrique, notamment entraînement d'essuie-glaces comprenant : d) un moteur pour entraîner notamment un balai d'essuie-glaces, e) une transmission (1) associée au moteur et ayant bl) un boîtier de transmission (2), b2) un couvercle de boîtier de transmission (3), f) un circuit électrique (4) associé au moteur d'entraînement et compre- nant une plaque de circuit (6) avec des composants électroniques (5) pour réguler le moteur d'entraînement, et g) un élément conducteur de chaleur (9,9', 9") pour évacuer la chaleur du circuit électrique (4) vers un corps de refroidissement, caractérisé en ce que h) l'élément conducteur de chaleur (9,9', 9") est installé entre le boîtier de transmission (2) et le couvercle (3) de ce boîtier de transmission, de manière directement adjacente au circuit électrique (4), le boîtier (2) comprenant le corps de refroidissement. 2 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9,9', 9") est une pièce plate en un seul morceau. 30) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9,9', 9") est élastique. 4 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9,9', 9") est fixé de manière amovible. 5 ) Entraînement électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9,9', 9") comporte au moins une surface de collage (10, 11) pour simplifier le montage. 6 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9, 9', 9") est un élément de liaison pour relier le couvercle (3) au boîtier de transmission (2). 7 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9,9', 9") est une feuille souple conductrice de chaleur. 8 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9") est une couche conductrice de chaleur, projetée, réalisée sous la forme d'une matière liquide ou pâteuse. 9 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9, 9', 9") est relié directement à un ou plusieurs composants électroniques (5) du circuit électrique (4). 10 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur de chaleur (9) est relié directement à la face de la plaque de circuit (6) opposée à celle des composants électroniques (5) du circuit électrique (4). 110) Entraînement électrique selon les revendications 8 et 10, caractérisé en ce que la plaque de circuit (6) comporte des orifices traversants (15) remplis de la matière de la couche conductrice de chaleur (9"), sous des composants électroniques (5) à refroidir, et par lesquels la couche conductrice de chaleur (9) est en conduction thermique avec les composants électroniques (5). 12 ) Entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électrique (4) muni des composants électroniques (5), d'une plaque de circuit (6), l'élément conducteur de chaleur (9,9', 9") et un organe de refroidissement, sont logés séparément dans un boîtier externe.