Brevet FR2858486A1 — publié le 20050204

La présente invention concerne une unité d'entraînement et de transmission notamment lève vitre ou pour un toit coulissant, comportant un pot polaire et un boîtier fermant le pot, ces deux éléments étant reliés par des moyens de liaison. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle unité d'entraînement et de transmission, comportant un noyau en matière plastique et un pot polaire avec un tube polaire, un induit, un élément et un boîtier fermant le pot polaire. Etat de la technique Le document WO 01/61133 décrit un moteur électrique avec un boîtier dont le pot polaire en métal et un boîtier de transmission ont à chaque fois des logements et des logements complémentaires différents pour les éléments de liaison. Les éléments de liaison sont constitués par des vis, des ri15 vets ou des goujons pressés passant dans des orifices du pot polaire pour venir dans un logement complémentaire du boîtier de transmission. Entre le pot polaire et le boîtier de transmission, on a un composant séparé généralement un élément portant les balais et servant en même temps de joint entre les deux parties de boîtier. L'inconvénient de cette technique de liaison est que les éléments de liaison nécessitent des composants supplémentaires qu'il faut monter par une étape de procédé supplémentaire. En outre, il faut prévoir le cas échéant des moyens d'ajustage supplémentaires pour pouvoir ajuster parfaitement les deux parties du boîtier. 25 Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne une unité de type défini cidessus, caractérisée en ce que le pot polaire comporte comme moyens de liaison des éléments d'accrochage coopérant avec des éléments d'accrochage complémentaires prévus sur le boîtier fermant le pot po30 laire. Ainsi selon l'invention l'avantage consiste en ce que le pot polaire et le boîtier de transmission correspondant ont chaque fois des éléments d'accrochage et des éléments d'accrochage complémentaires qui s'accrochent fermement les uns dans les autres lorsqu'on emman35 che simplement dans la direction de l'arbre d'induit. Dans ces condi- tions il n'y a aucun moyen de liaison distinct tel que des vis ou rivets ou encore outils de montage comme par exemple, une machine de roulage, pour relier solidairement les deux parties de boîtier. Si les éléments d'accrochage et les éléments d'accrochage 5 complémentaires sont formés en une seule pièce par injection sur les parties correspondantes du boîtier, la réalisation des éléments de liaison n'entraîne la mise en oeuvre d'aucun moyen supplémentaire. Grâce au noyau en matière plastique du pot polaire, on diminue considérablement le poids par comparaison avec un pot polaire en métal plein, et 10 l'utilisation de matière plastique donne des caractéristiques d'élasticité aux éléments d'accrochage et aux éléments d'accrochage complémentaires. Si le noyau de matière plastique du pot polaire présente un collier annulaire fermé déformable par rapport au boîtier de trans15 mission, il est facile d'y réaliser des éléments d'accrochage et cet anneau se déformera élastiquement pour permettre d'engager par coulissement l'élément d'accrochage sur l'élément d'accrochage complémentaire. Il est particulièrement avantageux de réaliser des ouvertu20 res, par exemple dans le collier annulaire et qui lorsqu'on le pousse contre une bride du boîtier de transmission viennent prendre avec des crochets correspondants. De même, on peut également former les crochets sur le collier annulaire et les faire pénétrer dans des ouvertures correspondantes du boîtier de transmission. Pour assurer un siège ferme au pot polaire sur le noyau en matière plastique, les éléments d'accrochage ont une surface de glissement en général légèrement inclinée par rapport à une direction perpendiculaire à des directions d'emmanchement. Ainsi le collier déborde des ouvertures lors du pré-assemblage, radialement par rapport au bec 30 d'accrochage du boîtier de transmission et, lorsqu'on emmanche le pot polaire sur le noyau en matière plastique, il est pressé avec une précontrainte radialement par rapport à l'arbre d'induit et axialement contre la bride du boîtier de transmission. Ainsi, lorsqu'on emmanche le pot polaire ou le tube polaire, celui-ci sera serré fermement par le noyau de matière plastique et le collier en matière plastique est pressé de manière étanche contre la bride du boîtier de transmission. On élimine ainsi efficacement le jeu entre les deux parties de boîtier et entre le noyau en matière plastique et le pot polaire, si bien 5 que les parties de boîtier restent fermement reliées l'une à l'autre de façon fiable, grâce à l'intervention de contraintes externes. Pour fixer les éléments d'excitation du moteur électrique, le noyau en matière plastique comporte des éléments élastiques réalisés de préférence en une seule pièce sur les branches axiales du noyau en 10 matière plastique. On supprime ainsi le collage des éléments dans le pot polaire ou le montage d'éléments de ressort supplémentaires pour fixer les éléments du moteur. La réalisation d'une surface supérieure de palier pour l'arbre d'induit comme composant intégral du noyau de matière plasti15 que permet d'économiser un palier à billes ou à calotte supplémentaire, ce qui à la fois à la fabrication et le montage d'un tel moyen. La surface du palier est réalisée pour que la charge de fibre de verre venant du noyau de matière plastique n'arrive pas ici jusqu'à la surface (par exemple en IXEF). Le noyau de matière plastique est de préférence réalisé en une seule pièce et le fond du pot polaire avec son palier intégré sur l'arbre d'induit est relié grâce à une branche axiale au collier annulaire et sur laquelle sont fermés les éléments d'accrochage. En plus, le noyau en matière plastique comporte par exemple, au niveau des surfaces ra25 diales extérieures des branches, d'autres éléments de fixation venant prendre dans des éléments complémentaires correspondants du tube polaire en métal. Celui-ci est ainsi emmanché complètement sur le noyau en matière plastique. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on 30 installe tout d'abord l'induit pré-assemblé dans le noyau en matière plastique, et on relie le noyau en matière plastique au boîtier fermant le pot polaire à l'aide d'éléments d'accrochage et d'éléments d'accrochage complémentaires formés dans la masse, et on emmanche le tube polaire par dessus les éléments pré-assemblés au noyau en matière plastique. Ce procédé a l'avantage de pouvoir assembler le boîtier de la boite de transmission d'entrée sans nécessiter des étapes de procédés, ni de montages supplémentaires. Après le pré-assemblage du noyau en matière plastique 5 du tube polaire avec le boîtier de transmission, on peut ensuit pousser le tube polaire sur le noyau de matière plastique pour garantir l'accrochage avec précontrainte. Ainsi lorsque l'on emmanche le tube polaire, le noyau en matière plastique glisse le long d'une surface de glissement des élé10 ments d'accrochage/éléments d'accrochage complémentaires de sorte que le noyau en matière plastique est d'une part poussé contre une bride du boîtier fermant le pot polaire et d'autre part, crée une précontrainte radiale vis à vis du tube polaire. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisations du dispositif selon l'invention ainsi que de son procédé de fabrication présenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un exemple de réalisation d'un pot polaire relié 20 complètement à un boîtier de transmission, - la figure 2 montre le noyau en matière plastique d'un pot polaire, - la figure 3 montre une bride d'un boîtier de transmission, - la figure 4 montre une unité d'entraînement et de transmission préassemblée. Description de mode de réalisation Selon la figure 1, l'exemple de réalisation montre un boîtier 12 selon l'invention, d'une unité d'entrainement et de transmission 10 comprenant principalement un pot polaire 14 et un boîtier de transmission 16 se fermant à l'aide d'un couvercle non détaillé. Le pot 30 polaire 14 reçoit un induit 18 avec un arbre d'induit 20 dépassant du pot polaire 14 dans le boîtier de transmission 16 ou il est monté dans des paliers 22. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, l'arbre d'induit 20 comporte une vis 24 engrainant avec une roue à vis 26 et 35 qui sert en combinaison avec un pignon de sortie 28 à entraîner une vitre de fenêtre, un toit coulissant ou autre pièce mobile équipant un véhicule automobile. Le pot polaire 14 se compose d'un tube polaire 30 contenant du fer et servant d'élément de retour de flux pour des éléments d'excitation 32 logés à l'intérieur du tube polaire 30. En outre, 5 un noyau en matière plastique 34 dans le pot polaire 14, est combiné au tube polaire 30 pour former le pot polaire 14. Le noyau en matière plastique 34 de la figure 1 est représenté sur la figure 2 sans le tube polaire 30 et sans le boîtier de transmission 16. Le noyau en matière plastique 34 comporte un collier 36 essentiellement annulaire relié par des branches axiales 38 au fond 40 du pot polaire. Le noyau en matière plastique 34 est aplati comme le tube polaire 30 de sorte que le collier 36 est également réalisé sous la forme d'un collier aplati 36. Le collier 36 comporte des ouvertures 44 comme élément d'accrochage 42. Lorsqu'on emmanche le noyau en ma15 tière plastique 36 sur une bride 46 du boîtier de transmission 16, des éléments d'accrochage 48 complémentaires réalisés sous la forme de becs d'accrochage 50 à la figure 3 s'accrochent dans les ouvertures 44. Le collier en matière plastique 36 est déformable élastiquement de façon qu'il puisse se déformer radialement vers l'extérieur lorsqu'on l'engage 20 sur les moyens d'accrochage complémentaires 48 dans la zone des ouvertures 44. Le fond 40 du pot polaire du noyau matière plastique 34 en une seule pièce comporte un pallier 52 pour l'arbre d'induit 20 dont la surface 54 permet le montage direct de l'arbre d'induit 20 dans la pièce 34 en matière plastique. Pour cela on utilise par exemple une matière 25 plastique chargée de fibres de carbone et dont les fibres se trouvent sous la peau d'injection ou encore une matière IXEF. Les branches 38 comportent dans la masse des éléments élastiques 56 qui pressent les éléments d'excitation 32 contre le tube polaire 30 et les bloquent. En outre les branches 38 comportent des éléments de fixation 58 qui pé30 nètrent dans des cavités complémentaires 59 représentées en traits interrompus dans le tube polaire 30 pour bloquer le tube sur le noyau en matière plastique 34. La figure 3 montre un détail d'une bride 46 du boîtier 16 terminant le pot polaire 14 suivant une vue agrandie. La bride 46 com35 porte une surface de fixation axiale 60 sur laquelle est formé un man- chon 62 sensiblement annulaire et qui s'étend dans la direction axiale 15 vers l'arbre d'induit 20. Le manchon 62 comporte un bec d'accrochage 50 constituant l'élément d'accrochage complémentaire 48. Ce bec s'étend radialement par rapport à l'arbre d'induit 22. Le bec 5 d'accrochage 50 présente une rampe 64 faisant un angle 65 compris entre 1 et 10 de préférence entre 2 et 5 par rapport à la perpendiculaire 63 à l'arbre d'induit 20. Pour monter l'unité d'entraînement et de transmission 10, en procédant selon la figure 4, on introduit tout d'abord l'induit 18 10 pré assemblé avec l'arbre d'induit 20 dans le palier 52 du noyau en matière plastique 34; on introduit l'extrémité 23 de l'arbre d'induit 20 dépassant du pot polaire 14 dans le boîtier de transmission 16 et on le loge dans celui-ci avec le palier 22. Lorsqu'on engage axialement le noyau en matière plastique 34, le collier 36 glisse par dessus le dos cor15 respondant 66 du moyen d'accrochage complémentaire 48 avec déformation élastique du collier 36 dans la direction radiale. Une fois le noyau en matière plastique 34 complètement engagé sur le manchon 62, les becs d'accrochage 48 viennent dans les ouvertures 44 du collier 36 de sorte que chaque ouverture 44 et sa surface axiale 68 glissent le 20 long de la rampe 64, radialement vers le manchon 62. A ce moment, le noyau en matière plastique 34, malgré l'accrochage par rapport au boîtier de transmission 16, n'est pas encore normalement complètement assemblé car la rampe sur la surface de glissement 64 et la surface axiale 68 ne sont pas encore complètement engagées l'une sur l'autre. 25 Avant que le tube polaire 30 ne soit emmanché axialement dans la direction 15, on introduit des aimants d'excitation 32 dans les éléments de ressort 56; les aimants 32 sont le cas échéant tenus en position de montage par un outil jusqu'à ce que le tube polaire 30 soit engagé au moins partiellement. Une fois le tube polaire 30 emmanché, les élé30 ments élastiques 56 pressent les aimants 32 contre le tube polaire et les bloquent ainsi dans l'espace. En engageant le tube polaire 30 contre la bride 46, le tube polaire 30 pousse le collier 36 au niveau des ouvertures 44 radialement encore plus contre le manchon 62 pour qu'une zone 70 du collier 36 soit pressée entre la surface axiale 68 et la surface 35 frontale 72 à la manière d'un coin entre la rampe 64 et la butée 60 de la bride 46. La surface frontale 72 du noyau de matière plastique 36 est ainsi poussée fermement contre la butée 60 et en même temps crée une précontrainte radiale entre le collier 36 et le tube polaire 30, si bien que celui-ci est pressé sur le noyau en matière plastique 34 sans laisser de 5 jeu. Lorsqu'on emmanche le tube polaire 30, les éléments de fixation 58 viennent prendre dans des cavités correspondantes 59 du tube polaire pour assurer un blocage complémentaire. Après le montage des éléments de transmission, du support de balai et des connexions électriques, on assemble le couvercle 10 sur le boîtier 16 de la transmission pour former le boîtier fermé. Si le boîtier 12 doit être fermé de manière étanche à l'eau, on peut prévoir des éléments d'étanchéité supplémentaires ou une pâte d'étanchéité au niveau des surfaces d'étanchéité correspondantes. Il est à remarquer que pour les exemples de réalisations 15 présentées aux figures, on peut envisager de multiples combinaisons des différentes caractéristiques entre elles. C'est ainsi que par exemple la forme du tube polaire 30 peut être modifiée et en particulier le tube peut comporter un fond 40 en métal en une seule pièce. De même, la forme et le nombre d'éléments de fixation 58 pour le tube polaire 30, les 20 éléments élastiques 56 pour recevoir les aimants 32 ainsi que les éléments d'accrochage et les éléments d'accrochage complémentaires 42, 44, 48, 50 peuvent être modifiés. C'est ainsi que par exemple le collier 36 peut comporter des crochets 42 formés dans la masse et venant prendre dans des ouvertures 48, de la bride 46 du boîtier de transmis25 sion 16. La matière du noyau 34 n'est pas limitée à de la matière plastique dans la mesure où la matière utilisée présente des caractéristiques élastiques analogues. L'invention peut également s'appliquer à des unités d'entraînement et de transmission 10 ayant d'autres formes de transmissions que la transmission à vis 24, 26. De même, à la place du 30 boîtier de transmission 16, on peut fixer par bride directement un boîtier électronique 16 ou n'importe quelle combinaison d'autres parties de boîtier 16. De façon préférentielle, le boîtier 12 du moteur selon l'invention s'applique à la commande de vitres, de toit coulissant ou de sièges de véhicules automobiles. REVENDICATIONS 1 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) notamment lève vitre ou pour un toit coulissant, comportant un pot polaire (14) et un boîtier (16) fermant le pot (14), ces deux éléments étant reliés par des moyens s de liaison (42, 48), caractérisée en ce que le pot polaire (14) comporte comme moyens de liaison des éléments d'accrochage (42) coopérant avec des éléments d'accrochage (48) complémentaires prévus sur le boîtier (16) fermant le pot polaire (14). 10 2 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendiation 1 caractérisée en ce que le pot polaire (14) comporte un noyau en matière plastique (34) muni 15 des éléments d'accrochage (42) réalisés en une seule pièce. 3 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendiation 1, caractérisée en ce que le noyau en matière plastique (34) comporte un collier fermé (36), déformable élastiquement pour l'accrochage des éléments d'accrochage (42) aux éléments d'accrochage complémentaires (48). 4 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendis 25 tion 1, caractérisée en ce que le collier (36) comporte des ouvertures (44), notamment deux ouvertures coopérant avec des becs d'accrochage (50) (notamment deux becs) du boîtier (16) terminant le pot polaire (14). 30 5 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendiation 1, caractérisée en ce que les becs d'accrochage (50) et/ou des ouvertures (44) ont une surface de 35 glissement (64) qui fait un angle d'environ 1 à 10 , notamment de 2 à 5 par rapport à la perpendiculaire (63) à l'axe longitudinal (15) du pot polaire (14) pour créer une précontrainte radiale. 6 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendica5 tion 1, caracterisee en ce que le collier (36) a une surface frontale (72) pressée par les éléments d'accrochage et des éléments d'accrochage complémentaires (42, 48) contre une bride (46) du boîtier (16) fermant le pot polaire (14). 10 7 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 1, caracterisee en ce que le noyau en matière plastique (34) comporte des éléments élastiques 15 (56) pour recevoir les éléments (32) du moteur. 8 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) elon la revendication 1, caractérisée en ce que le noyau en matière plastique (34) comporte un palier (52) réalisé intégralement, notamment avec une surface supérieure (54) en matière plastique sans charge de fibres de verre pour l'arbre d'induit (20). 9 ) Unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendim25 tion 1, caractérisée en ce que le noyau en matière plastique (34) comporte un fond (40) de pot polaire avec des liaisons en forme de branches (38) entre ce fond et le collier (36) ainsi que des éléments de fixation (58) pour recevoir un tube po30 laire (30) en métal. 10 ) Procédé de fabrication d'une unité d'entraînement et de transmission (10) notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant un noyau en matière plastique (34) et un pot polaire (14) avec un tube polaire (30), un induit (18), un élément (32) et un boîtier (16) fermant le pot polaire (14), caractérisé en ce que on installe tout d'abord l'induit pré-assemblé (18) dans le noyau en ma5 tière plastique (34), et on relie le noyau en matière plastique (34) au boîtier (16) fermant le pot polaire (14) à l'aide d'éléments d'accrochage et d'éléments d'accrochage complémentaires (42, 48) formés dans la masse, et on emmanche le tube polaire (30) par dessus les éléments (32) pré-as10 semblés au noyau en matière plastique (34). 11 ) Procédé de fabrication d'une unité d'entraînement et de transmission (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que lorsque l'on emmanche le tube polaire (30), le noyau en matière plastique (34) glisse le long d'une surface de glissement (64) des éléments d'accrochage/éléments d'accrochage complémentaires (42, 44, 48, 50) de sorte que le noyau en matière plastique (34) est d'une part poussé contre une bride (46) du boîtier (16) fermant le pot polaire (14) et d'autre 20 part, crée une précontrainte radiale vis à vis du tube polaire (30).