Brevet FR2874290A1 — publié le 20060217

Domaines de l'invention La présente invention concerne une unité d'entraînement électrique notamment pour entraîner des éléments fonctionnels d'un véhicule automobile, comprenant une première et une seconde partie de boîtier et au moins deux supports électriques de pièces ayant des surfa- ces de contacts électriques. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle unité d'entraînement, notamment un moteur électrique. Etat de la technique Le document DE 198 05 185 Al décrit un dispositif d'entraînement servant notamment à déplacer ou commander un toit ouvrant d'un véhicule automobile. Le dispositif d'entraînement comporte un boîtier polaire avec un moteur électrique et un boîtier de transmission muni d'une transmission. L'arbre de l'induit porte un commutateur. Le contact électrique du commutateur se trouve sur la plaque de circuit de l'unité électrique sous la forme d'un support de balai avec des balais au carbone. Le support de balai est une pièce en matière plastique fabriquée comme élément séparé ; il est relié mécaniquement et électriquement à la plaque de circuit. Une telle installation d'un élément de support de balai sur une plaque de circuit est relative-ment encombrante radialement par rapport à l'arbre de l'induit et occupe des dimensions relativement importantes de la plaque de circuit, ce qui limite très fortement la liberté relative de conception du boîtier. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une unité d'entraînement électrique du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'au moins un pont de con-tact électrique prévu sur la première partie de boîtier, coopère en fin de montage des parties de boîtier avec les surfaces de contact et forme une liaison électrique entre les supports. L'unité d'entraînement selon l'invention et son procédé de fabrication ont l'avantage que l'installation d'un pont de contact sur le côté intérieur d'une partie de boîtier, permet de juxtaposer deux supports distincts de pièces ou composants électriques, ce qui réduit l'encombrement radial. La mise en contact du pont de contact avec les surfaces de contact des ou du support de pièces ou de composants électriques permet néanmoins une liaison électrique fiable des deux supports de composants ou de pièces, de sorte que les supports de pièces peuvent être installés à un endroit quelconque dans le boîtier. Le pont de contact est fixé par rapport aux surfaces de contact par assemblage des parties de boîtier, si bien que même si l'unité d'entraînement est sollicitée par des vibrations, on aura un contact électrique fiable entre les supports de pièces. Suivant une autre caractéristique avantageuse, par exemple l'un des supports de pièces électriques ou supports électriques de pièces ou de composants est une platine de circuits électroniques. Cela permet de réaliser une liaison électrique fiable par les ponts de contact dans la première partie de boîtier pour relier les composants électriques d'un second support de pièces par exemple d'une plaque de circuits miniaturisés ou d'un support de balai de contact. En réalisant le support de pièce comme support de balai, on permet son installation à la même distance radiale par rapport à un autre support de pièces électriques, ce qui réduit l'encombrement radial de l'unité d'entraînement. Le support de balai peut être une pièce en matière plastique, munie par exemple de balai de marteau, relié électriquement à la plaque de circuits par des ponts de contact. De façon simple, la surface de contact du support électrique de pièces peut être une patte de soudure, par exemple d'une plaque de circuit. Grâce à la grande surface de réalisation d'une telle couche conductrice qui est sensiblement parallèle à la surface du support de pièces, on peut monter les ponts de contact avec des tolérances relativement importantes, ce qui permet par exemple un montage même caché lors de l'assemblage du boîtier de transmission. Le pont de contact n'aura pas à être positionné de manière très exacte par rapport au sup- port de pièces lorsqu'on monte les parties de boîtier. Suivant un autre mode de réalisation, les supports de pièces ont des languettes de contact électroconductrices dirigées pratiquement perpendiculairement aux supports de pièces et de préférence radialement par rapport à l'arbre de l'induit. Les languettes de contact permettent un montage facile par une liaison par pincement ou par couteau avec le pont de contact. Si le pont de contact comporte des éléments de contact élastiques dans la direction radiale, la fermeture des parties de boîtier peut se faire par compression des éléments de contact contre les surfa-ces de contact des supports de pièces et réalisant un contact électrique fiable. On peut également compenser sans difficulté des différences de hauteur des supports de pièces. Pour le contact, il ne faut qu'une étape de montage supplémentaire car la mise en contact se fait automatique-ment lors du montage des parties de boîtier. En variante, le pont de contact peut comporter avantageusement des éléments de pincement ou des couteaux, formés sous le pont de contact et qui coopèrent au montage des parties de boîtier avec des éléments complémentaires correspondant des supports de pièces. Les languettes de contact des supports de pièces peuvent, par exemple, pénétrer dans des connecteurs à fourche mobiles des ponts de contact, ce qui garantit un contact électrique faiblement ohmique. De façon avantageuse, d'autres composants électriques tels que, par exemple, des bobines peuvent être intégrés du côté inté- rieur d'une partie de boîtier dans les ponts de contact. Cela réduit d'autant la taille du support de pièce électrique. Les ponts de contact peuvent également occuper une partie importante de la partie de boîtier et relier ainsi électriquement des supports de pièces très éloignés. Si le pont de contact (par exemple une pièce emboutie et souple) comporte une découpe, le pont de contact peut se glisser avantageusement sur un téton de la partie de boîtier. La découpe peut comporter une arête par laquelle le pont de contact s'appuie contre la partie de boîtier pour son blocage. Pour bloquer le pont de contact à la partie de boîtier, on peut également utiliser d'autres liaisons par la force ou la forme, comme par exemple l'enfoncement de force, le matage, une liaison par griffes, le soudage, l'injection, la rétraction ou le collage. Le procédé selon l'invention pour la fabrication de l'unité d'entraînement a l'avantage de ne pas nécessiter d'étape de procédé supplémentaire pour réaliser la liaison électrique des supports de pièces mais d'assurer le contact électrique par l'assemblage des parties de boîtier. Suivant une première variante, les parties de boîtier ou de moteur et les supports de pièces électriques sont placés dans une partie de boîtier de préférence en forme de pot et sont fermés, par exemple, avec une partie de boîtier en forme de couvercle dont le côté intérieur porte les ponts de contact. Suivant une variante, on peut également placer les parties de l'unité d'entraînement ou du moteur et les supports de pièces électriques dans une première partie de boîtier et les fixer aux ponts de contact et ensuite fixer les points de contacts électriques au montage de io la seconde partie de boîtier. Il est particulièrement avantageux de réaliser un montage radial des parties de boîtier et du support de pièces électriques car ainsi, lorsqu'on assemble les parties de boîtier, on réalise automatiquement les contacts électriques entre les ponts de contact et les supports de pièces. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe d'un premier exemple de réalisation d'un entraînement électrique, et - la figure 2 est une coupe d'un autre exemple de réalisation selon l'invention. Description des modes de réalisation La figure 1 montre une unité d'entraînement électrique ou moteur électrique 10 par exemple pour commander un toit ouvrant de véhicule automobile. Cette unité comprend un boîtier 11 divisé en une première partie de boîtier 12 et une seconde partie de boîtier 14. Le boîtier 11 loge un arbre d'induit 16 passant par exemple dans un boîtier polaire non représenté. Le palier de l'arbre d'induit 16 dans le boîtier 11 est seulement présenté schématiquement. L'arbre d'induit 16 porte solidairement un commutateur 18 pour l'alimentation en courant des enroulements électriques 20. Un support de pièce 24 électrique réalisé en forme de support de balai 22 porte des balais au carbone 26 qui constituent le contact frottant avec le commutateur 18. Le support de pièce électrique 24 est, par exemple, fabriqué en matière plastique; à sa surface 28, il porte des surfaces de contact électrique 30 reliées électriquement aux balais 26. Le boîtier 11 comporte en outre un support électrique 24 deux pièces en forme de plaques de circuits électroniques 32. Le support de pièce 32 comporte par exemple des capteurs de position 34, un microprocesseur 36 et un élément de connecteur 38 pour l'alimentation électrique vers l'extérieur. Les deux supports de pièce 24 sont installés sensiblement à la même distance radiale 40 de l'arbre 16 et s'appuient contre une butée 42 du boîtier 11. Les deux supports de pièce 24 sont reliés électriquement par au moins un pont de contact 44 prévu sur le côté intérieur 13 de la première partie 12 du boîtier. Le pont de contact 44 comporte à cet effet des éléments de ressort 46 pressés contre la surface de contact 30 de la surface supérieure 28 du support de pièce 24. La réalisation des éléments de ressort 46 et des surfaces de contact 30 avec une grande surface, rend inutile un positionnement précis du pont de contact 44 par rapport aux supports de pièces 24 pour réaliser la liaison électrique. Le pont de contact 44 est par exemple une pièce emboutie 48 en forme de patte munie d'un orifice 50 pour recevoir un téton 52 de la première partie de boîtier 12. Le pont de contact 44 est fixé à la première partie de boîtier 12 grâce à une arête 44 formée dans la découpe 50 selon cet exemple de réalisation et qui s'accroche au téton 52 de la partie de boîtier 12. Pour monter le moteur 10 de cet exemple de réalisation, on place tout d'abord les parties 18, 20 du moteur avec l'arbre 16 de l'induit dans la seconde partie de boîtier 14 sans le pont de contact 44. Après l'installation de l'arbre 16, on monte le support de balai 22 et la plaque de circuit 32 dans la direction radiale 56. Ensuite, on installe la première partie de boîtier 12 radialement par rapport à l'arbre d'induit 16, première partie de boîtier qui porte déjà le pont de contact 44 et on relie à la partie de boîtier 14. Les éléments de ressort 46 du pont de contact 44 sont pressés contre les surfaces de contact 30 du support de pièce 24 en s'appuyant par l'autre extrémité contre les butées 42 du boîtier 11,14. La Figure 2 montre un détail d'un autre exemple de réali- sation d'une unité d'entraînement au moteur 10 dont les deux supports de pièces électriques 24 sont reliés électriquement par un pont de con-tact 44. Les surfaces de contact 30 des supports de pièces 24 sont réalisées ici comme l'organe de contact 58, alignées pratiquement perpendiculairement à la surface 28 du support de pièces 24, par exemple de la plaque de circuit 32. Le pont de contact 44 comporte de façon correspondante un connecteur à fourche 60 constituant une liai-son par pincement ou couteau 62 avec les languettes de contact 58. Pour simplifier l'ajustage du support de pièces 24 par rapport au pont de contact 44, le connecteur à fourche 60 est fixé de préférence de manière légèrement mobile au corps de base 64 du pont de contact 44, par exemple en étant réalisé en une seule pièce et relié par une zone déformable 66. Le pont de contact 44 est relié ici, par exemple, par injection, solidairement à la partie de boîtier 11. Pour le montage de cette unité d'entraînement au moteur 10, on place les supports électriques de pièces 24 dans la première partie de boîtier 12 dans laquelle se trouve au moins un pont de contact 44. Ainsi, dès le montage du support 24 dans la direction radiale 56, on réalise ainsi les liaisons électriques entre les pièces. Le montage de la seconde pièce 14 pressée par ses butées 42 contre le support de pièce 24 fixe alors solidairement les liaisons électriques entre le pont de con- tact 44 et les supports de pièces 24. Selon une variante de réalisation du pont de contact 44, celui-ci intègre un autre composant électrique 68, par exemple une bobine de déparasitage 70. Ce composant supplémentaire 68 ainsi que le corps de base 64 du pont de contact 44 sont fixés au côté intérieur 13 de la partie de boîtier 12. Il est à remarquer que les exemples de réalisation présentés aux figures et à la description permettent de multiples combinai-sons des différentes caractéristiques. C'est ainsi que, par exemple, le nombre et la conception pratique des parties de boîtier 11, 12, 14 et des supports électriques de pièce 24, 22, 32 peuvent être modifiés de manière quelconque. On peut également modifier le nombre, la forme et le mode de fixation des ponts de contact 44 à la partie de boîtier 12 ainsi que les contacts électriques entre le pont de contact 44 et les supports de boîtier 24 pour les adapter aux différentes applications. C'est ainsi que, par exemple, entre deux supports de boîtier 24, on peut prévoir chaque fois trois ponts de contact 44 pour le potentiel positif, le potentiel négatif et la masse. Pour un meilleur contact électrique, les surfaces de contact 30 peuvent être en laiton ou en cuivre. En outre, le support de balai 22 peut être un balai marteau 26 dont les branchements constituent directement une surface de contact 30 pour toucher le pont de contact 44. La liaison électrique, selon l'invention, entre les deux supports de pièces 24 n'est pas limitée à son application à un certain en-traînement au moteur électrique 10 mais peut s'utiliser dans tous les lo boîtiers électroniques 11 dans lesquels on veut relier électriquement, de manière peu encombrante et facile à monter, un support électrique de pièce 24. REVENDICATIONS 1 ) Unité d'entraînement électrique (10) notamment pour entraîner des éléments fonctionnels d'un véhicule automobile, comprenant une première et une seconde partie de boîtier (12, 14, 11) et au moins deux supports électriques de pièces (24, 22, 32) ayant des surfaces de con-tacts électriques (30), caractérisée en ce qu' au moins un pont de contact électrique (44) prévu sur la première partie de boîtier (12, 11), coopère en fin de montage des parties de boîtier (12, 14, 11) avec les surfaces de contact (30) et forme une liaison électrique entre les supports (24, 22, 32). 2 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins l'un des supports électriques de pièces (24, 22, 32) est une plaque de circuit (32) qui reçoit notamment une unité de commande d'une unité d'entraînement électrique (10). 3 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu' au moins l'un des supports électriques de pièces (24, 22, 32) est un support de balai (22) logeant un balai au carbone (26), notamment un balai marteau (26) coopérant avec le commutateur (18) de l'unité d'en- traînement électrique (10). 4 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de contact (30) est constituée par une couche en une matière électroconductrice, par exemple du laiton, s'étendant essentiellement parallèlement à la surface (28) du support de pièces (24, 22, 32). 5 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de contact (30) est une languette de contact électroconductrice (58) dirigée pratiquement transversalement à la surface (28) du support de pièces (24, 22, 32). 6 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pont de contact (44) comporte des éléments de ressort métallique (46) qui, par pression contre les surfaces de contact (30) réalisent une liai-son électrique avec les supports de pièces (24, 22, 32). 7 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pont de contact (44) comporte des éléments de pincement ou des couteaux (60) notamment un connecteur à fourche (60) monté de ma- nière souple, et qui, à l'état monté constitue une liaison électrique par pincement ou couteau (62) avec les supports de pièces (24, 22, 32). 8 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pont de contact (44) est relié directement avec au moins une autre pièce électrique (68, 70) notamment une bobine (70) également sur la première partie de boîtier (12, Il). 9 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pont de contact (44) comporte une découpe (50) dans laquelle pénètre un téton (52) de la première partie de boîtier (12, 11). 10 ) Unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pont de contact (44) est fixé à la première partie de boîtier (12, 11) par mise en place, insertion de force, rétraction, injection, matage, liai-son par griffes ou soudage. 11 ) Procédé de fabrication d'une unité d'entraînement électrique (10) comprenant une première et une seconde partie de boîtier (12, 14, 11) et au moins deux supports de pièces électriques (24, 22, 32) notamment, selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par les étapes de procédé suivantes: - on fixe un pont de contact (44) dans la première partie de boîtier (12, 11), - on place le support de pièces (24, 22, 32) comportant les surfaces du contact (30) dans l'une des deux parties de boîtier (12, 14, 11), - on relie les deux parties de boîtier (12, 14, 11) de façon à réaliser une liaison électrique durable et résistante aux secousses entre les sur- faces de contact (30) et le pont de contact (44). 12 ) Procédé de fabrication d'une unité d'entraînement électrique (10) selon la revendication 11, l'unité d'entraînement (10) ayant un moteur électrique avec un arbre d'induit (16), caractérisé en ce que les deux parties de boîtier (12, 14, 11) sont assemblées radialement par rapport à l'arbre (16) de l'induit.