Brevet FR2878089A1 — publié le 20060519

MOTEUR DE SERRURE ELECTRIQUE La présente invention concerne un moteur électrique et un boîtier de serrure comprenant un tel moteur. Une serrure permet le maintien en position fermée d'un ouvrant pour véhicule automobile; elle permet aussi de décrocher l'ouvrant par action sur une commande d'ouverture intérieure ou extérieure reliée à la serrure et actionnable par un utilisateur. Une telle serrure est typiquement montée sur l'ouvrant du véhicule. Il existe de nombreux modèles de serrures électriques dont le mécanisme l0 d'ouverture/fermeture ou de condamnation/décondamnation est actionné par un engrenage sous l'action d'un moteur électrique. Les serrures électriques sont susceptibles d'assurer partiellement ou complètement diverses fonctions comme la condamnation, décondamnation, supercondamnation, dé-supercondamnation, l'activation / désactivation de la sécurité enfant, l'override. On peut se référer par exemple à la demande de brevet EP-A-1 335 087 qui décrit plusieurs modèles de serrures de l'art antérieur ainsi qu'une serrure électrique permettant d'assurer les divers fonctions précitées dans des conditions électriques dégradées. On entend par boîtier de serrure , un boîtier qui rassemble au moins une 20 partie des éléments électriques de la serrure, tel que le(s) moteur(s), des capteurs de position de leviers, des mémoires, des pistes de liaison électrique, des processeurs ou autres. Le boîtier peut être, au moins partiellement, en plastique moulé. Un moteur électrique comporte généralement une carcasse statorique et un rotor monté rotatif dans le stator. Le moteur comporte également des enroulements solidaires de l'arbre de rotor, chaque enroulement étant électriquement relié à deux lames diamétralement opposées d'un collecteur monté sur l'arbre du rotor. Le collecteur est généralement monté dans un boîtier de collecteur solidaire du stator. Un boîtier de collecteur comporte un support en matériau isolant, tel que du plastique, présentant une ouverture destinée à recevoir le collecteur et à faire passer l'arbre de rotor. Le boîtier de collecteur comporte également au moins une paire de balais diamétralement opposés destinés à faire contact avec les lames du collecteur au cours de sa rotation solidaire de l'arbre du rotor. Les balais sont électriquement reliés à une alimentation en courant électrique. Lors du fonctionnement du moteur, de façon connue en soi, les balais sont pressés contre les lames du collecteur et alimentent successivement les différents enroulements correspondant aux différentes paires de lames diamétralement opposées lors de la rotation du collecteur avec le rotor. RaBrevets\22800\22806-04ARM0313.doc - 04/11/04 - 12:11 - 1/10 2878089 9 En référence à la figure 1, il est connu de monter un moteur de serrure 60 dans un boîtier de serrure 100 en le positionnant avec l'axe du rotor 10 parallèle au plan du fond du boîtier. Un tel montage est par exemple visible sur des serrures de type X1-N3 vendues par le demandeur pour des véhicules de la marque Peugeot 406 par exemple. Le moteur 60 est connecté à des plots d'alimentation électrique 110 par des trous de connexion 45 ménagés dans le boîtier de collecteur 50 du moteur. Les plots d'alimentation électrique 110 alimentent ainsi les balais montés dans le boîtier de collecteur pour faire fonctionner le moteur. Les plots d'alimentation 110 du moteur 60 font saillie perpendiculairement au fond du boîtier 100 depuis des pistes électriques ménagées dans le fond du boîtier, par exemple surmoulées dans le plastique du boîtier. Les plots d'alimentation électrique 110 s'enfichent donc dans le boîtier de collecteur 50 perpendiculairement à l'axe du rotor 10 du moteur. Lorsque le moteur 60 doit être installé dans un boîtier de serrure 100 avec l'axe de rotor 10 perpendiculaire au fond du boîtier, par exemple parce que la disposition des engrenages à entraîner impose un tel positionnement, il faut utiliser une pièce d'assemblage supplémentaire pour relier les plots d'alimentation électrique 110 du boîtier aux trous de connexion 45 du collecteur 50 Une telle pièce supplémentaire représente un coût et complique la fabrication de la serrure. Il existe donc un besoin pour un moteur électrique qui permette un assemblage avec des plots d'alimentation électrique parallèles à l'axe du rotor du moteur. A cet effet, l'invention propose un moteur électrique comprenant: - un rotor; - un boîtier de collecteur comprenant au moins deux éléments de connexion 25 reliés à des porte-balais et adaptés à connecter des plots d'alimentation électrique s'étendant parallèlement à l'axe du rotor. Selon les modes de réalisation, le moteur selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. - les éléments de connexion s'étendent dans un plan sensiblement 30 perpendiculaire à l'axe du rotor; - les éléments de connexion sont des languettes flexibles; - les languettes flexibles présentent chacune un premier bossage adapté à faire contact avec les plots d'alimentation électrique; - les languettes flexibles présentent chacune un second bossage adapté à faire 35 contact avec les porte-balais; - les éléments de connexion sont monoblocs avec les porte-balais; le boîtier de collecteur présente au moins deux fentes destinées à recevoir les plots d'alimentations électriques; R:\Brevets\22800\22806-04ARM0313. doc 04/11/04 - 12:11 - 2/10 le boîtier de collecteur présente une rainure adaptée à recevoir un doigt de positionnement angulaire du moteur. L'invention concerne aussi une serrure électrique comprenant: - un boîtier serrure comprenant un fond et des parois latérales; un moteur selon l'invention monté dans le boîtier avec l'axe du rotor perpendiculaire au fond du boîtier; - au moins deux plots d'alimentation électrique s'étendant parallèlement à l'axe du rotor et électriquement connectés aux éléments de connexion du moteur. Selon les modes de réalisation, la serrure selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. les plots d'alimentation sont surmoulés dans un conduit de connexion en élévation parallèle à une paroi latérale du boîtier de serrure; le conduit de connexion du boîtier de serrure comprend un doigt adapté à coopérer avec une rainure du boîtier de collecteur pour un positionnement angulaire du moteur; le conduit de connexion du boîtier de serrure présente au moins une butée de positionnement axial du moteur. L'invention s'applique à tout ouvrant de véhicule comprenant une serrure électrique l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent: figure 1, déjà décrite, un schéma d'un moteur électrique monté selon l'art antérieur perpendiculairement aux plots d'alimentation électrique d'un boîtier; - figure 2, un schéma d'un moteur électrique monté selon l'invention dans un boîtier de serrure; figure 3, une vue schématique détaillée du support de boîtier de collecteur du moteur selon l'invention; figure 4, une vue schématique détaillée du couvercle de boîtier de collecteur du moteur selon l'invention; figure 5, un schéma de connexions électriques dans le boîtier de la figure 2. 35 Le moteur électrique selon l'invention comprend un rotor et un boîtier de collecteur comprenant au moins deux éléments de connexion reliés à des porte- R: \Brevets \22800\22806-04ARM0313.doc - 04/11/04 - 12:11 - 3/10 balais. Ces éléments de connexion sont adaptés à connecter des plots d'alimentation électrique qui s'étendent parallèles à l'axe du rotor. Ainsi, le moteur peut être assemblé dans un boîtier, tel qu'un boîtier de serrure, avec l'axe du rotor parallèle aux plots d'alimentation sans nécessiter une pièce supplémentaire d'assemblage. En effet, les éléments de connexion sont intégrés au boîtier de collecteur et s'étendent de manière à relier électriquement les porte-balais aux plots d'alimentation électrique. La figure 2 illustre un tel montage d'un moteur avec l'axe de rotor parallèle aux plots d'alimentation électrique. La description qui suit est faite en référence à une serrure électrique qui constitue une application dans laquelle un moteur peut être monté dans un boîtier avec l'axe de rotor parallèle aux plots d'alimentation électrique. Il est cependant entendu que d'autres applications peuvent être envisagées, le boîtier illustré pouvant être destiné à une autre fonction qu'une serrure. La figure 2 montre un boîtier 100 comprenant un fond et des parois latérales. Un moteur 60 est monté dans le boîtier avec l'axe du rotor 10 perpendiculaire au fond du boîtier. On voit bien sur la figure que cet agencement du moteur 60 dans le boîtier est imposé par la disposition des engrenages à entraîner par le moteur. La figure 2 montre aussi des plots d'alimentation électrique 110 qui dépassent d'un conduit de connexion 101 s'étendant en élévation parallèle le long d'une paroi latérale du boîtier 100. On voit bien que les plots d'alimentation électrique 110 s'étendant parallèlement à l'axe du rotor 10. Cet agencement des plots d'alimentation électrique 110 est dû à des contraintes de fabrication du boîtier. En effet, le boîtier 100 est généralement fabriqué par moulage injection. Or, il est difficile, voir impossible, de surmouler des connexions électriques pour les isoler dans des conduits 101 s'étendant perpendiculairement depuis les parois latérales du boîtier. La figure 2 montre que les plots d'alimentation électrique 110 sont électriquement connectés au moteur par insertion dans le boîtier de collecteur 50 qui présente une forme adaptée. En particulier, le boîtier de collecteur 50 présente une première partie sensiblement circulaire s'adaptant à la fonne et périphérie du stator du moteur et une seconde partie sensiblement rectangulaire s'étendant depuis la partie circulaire pour rejoindre l'extrémité du conduit de connexion 101 d'où dépassent les plots d'alimentation électrique 110. Le boîtier de collecteur 50 vient coopérer avec l'extrémité du conduit de connexion 101, en particulier avec des éléments mécaniques complémentaires 105, 106, 51, 52, comme cela va être décrit plus en détails en référence aux figures 3 et 4. R:1Brevets12 2 8 0012 2 8 0 6-04ARM0313.doc - 04/11/04 - 12:11 - 4/10 La figure 3 montre un support 55 de boîtier de collecteur 50 vue de dessus, c'est-à-dire l'arrière du stator dans l'exemple illustré, et la figure 4 montre le boîtier de collecteur 50 ouvert. La figure 3 montre que le support de collecteur 55, généralement une plaque en plastique, présente une forme adaptée correspondante à la forme précédemment décrite pour le boîtier de collecteur. La figure 3 montre un collecteur 11 monté solidaire du rotor 10 traversant la plaque d,e support collecteur 55. La figure 3 montre aussi les balais 35 montés sur les porte-balais 30 pour venir en contact des lames du collecteur 11. La figure 3 montre également des éléments de connexion 20 reliés aux porte-balais 30. Ces éléments de connexion 20 permettent de connecter les porte-balais 30 aux plots d'alimentation électrique 110 dans la configuration de montage du moteur de la figure 2. Les éléments de connexion 20 s'étendent parallèlement à la plaque de support 55 dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du rotor 10. Les éléments de connexions 20 peuvent ainsi rejoindre les plots d'alimentation électrique 110 situés dans un plan parallèle à l'axe du rotor 10. La figure 4 montre aussi les éléments de connexion 20 reliés aux portebalais 30 et placés dans le boîtier de collecteur 50. La figure 4 permet de bien montrer l'agencement des éléments de connexion 20 dans le boîtier de collecteur 50. On choisira d'assembler les éléments de connexion de la même façon que les porte-balais et de préférence en même temps. Ainsi, pour l'assemblage du moteur, les éléments de connexion 20 seront de préférence montés dans le boîtier de collecteur 50 avec les porte-balais 30 et les balais 35, puis la plaque support 55 vient en couvercle immobiliser ces éléments dans le boîtier de collecteur 50. Sur les figures, les éléments de connexion 20 sont des languettes flexibles. Chaque languette présente un premier bossage 21 pour faire contact avec les plots d'alimentation électrique 110 et un second bossage 22 pour faire contact avec les portes balais 30. Selon un mode de réalisation non illustré, les éléments de connexion 20 peuvent être monoblocs avec les portes balais 30, c'est-à-dire qu'une même languette métallique peut être conformée pour porter les balais 35 et s'étendre sur le support 55 pour atteindre le point de connexion avec les plots d'alimentation 110. Chaque languette 20 présente aussi une zone de flexibilité 23 obtenue par un décroché plié perpendiculairement à la longueur de la languette. La longueur de l'élément de connexion 20, c'est-à-dire entre son point de connexion au porte-balai 30 et son point de connexion au plot d'alimentation 110, peut ainsi être choisie légèrement plus grande que nécessaire afin de garantir un bon contact électrique par effet ressort lors de la connexion. R:\Brevets\22800\22806-04ARM0313.doc - 04/11/04 - 12:11 - 5/10 Par ailleurs, le boîtier de collecteur 50 présente des fentes 51 destinées à recevoir les plots d'alimentation électriques 110. Hors connexion, les languettes de connexion 20 s'étendront au moins partiellement au dessus de ces fentes 51. Lors de la connexion, les plots d'alimentation électrique 110 repoussent les languettes en pénétrant dans les fentes et compriment légèrement la zone flexible 23 des languettes 20. En connexion, les languettes 20 seront donc contraintes contre les plots d'alimentation 110 par effet ressort de la zone flexible 23 et un bon contact électrique sera ainsi garanti. Le boîtier de collecteur 50 présente aussi une rainure 52 située entre les deux fentes 51 d'insertion des plots d'alimentation 110. Cette rainure 52 est adaptée à recevoir un doigt 105 du boîtier de semire 100. Ce doigt 105 est ménagé sur le conduit de connexion 101 du boîtier et fait: saillie entre les deux plots d'alimentation électrique 110. Il est par exemple directement moulé avec le conduit 101 en plastique. La coopération entre ce doigt 105 et la rainure 52 du boîtier de collecteur 50 permet un bon positionnement angulaire du moteur dans le boîtier 100 et limite les efforts mécaniques sur les fentes recevant les plots d'alimentation. De même, le conduit de connexion 101 du boîtier présente une butée 106 sur laquelle vient se poser le rebord du boîtier de collecteur 50 lorsqu'il est assemblé sur le stator. Cette butée permet un bon positionnement axial du moteur dans le boîtier 100 et limite les efforts mécaniques sur le rotor 10 selon la direction axiale. La figure 5 montre des connexions électriques dans le boîtier de serrure 100. Classiquement, une serrure électrique comporte une pluralité de capteurs pour déterminer certains des états de la serrure. Un capteur d'état de la serrure peut être un commutateur fournissant une information binaire sur la position cinématique d'un élément donné de la serrure. On peut se référer par exemple au document EP-A-O 059 658 illustrant des commutateurs d'état pour serrure à condamnation électrique intégrée. Typiquement, l'information fournie par le capteur est transmise à une unité électronique adaptée à commander un ou plusieurs moteurs de serrure. L'unité électronique peut ainsi commuter un passage de courant dans les plots d'alimentation 110 du moteur. Sur la figure 5, le boîtier de serrure 100 présente des connexions électriques 115 surmoulées dans les parois latérales et dans le fond du boîtier. Ces connexions électriques permettent de relier électriquement les plots d'alimentation 110 à un connecteur de faisceau électrique, par exemple connecté au réseau de bord du véhicule, à une unité électronique (non illustrée), à des capteurs (non illustré) et à tout autre élément électrique de la serrure. R:\Brevets\22800\22806-04ARM0313. doc - 04/11/04 - 12:I I - 6/10 On a ainsi obtenu une serrure électrique présentant un montage simple avec un moteur monté perpendiculairement au fond du boîtier, sans grosse modification du moteur et sans utilisation de pièce d'assemblage supplémentaire. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation _> décrits à titre d'exemple; ainsi, le boîtier de collecteur peut être placé à l'arrière du stator du moteur comme illustré sur les figures ou à l'avant entre le stator et pignon monté sur l'axe de rotor. L'emplacement du conduit de connexion peut également être situé adjacent à une paroi latérale du boîtier comme illustré sur les figures ou dans une partie centrale du boîtier de serrure. R:\Brevets\22800\22806-04ARM0313. doc - 04/11/04 - 12:11 - 7/10 8 REVENDICATIONS, 1. Moteur électrique comprenant: - un rotor (10) ; un boîtier de collecteur (50) comprenant au moins deux éléments de connexion (20) reliés à des porte-balais (30) et adaptés à connecter des plots d'alimentation électrique (110) s'étendant parallèlement à l'axe du rotor. 2. Moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de connexion (20) s'étendent dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du rotor. 3. Moteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de connexion (20) sont des languettes flexibles. 4. Moteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les languettes flexibles (20) présentent chacune un premier bossage (21) adapté à faire contact avec les plots d'alimentation électrique (110). 5. Moteur électrique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les languettes flexibles (20) présentent chacune un second bossage (22) adapté à faire 20 contact avec les porte-balais (30). 6. Moteur électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments de connexion (20) sont monoblocs avec les portebalais (30). 7. Moteur électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le boîtier de collecteur (50) présente au moins deux fentes (51) destinées à recevoir les 25 plots d'alimentations électriques (110). 8. Moteur électrique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le boîtier de collecteur (50) présente une rainure (52) adaptée à recevoir un doigt de positionnement angulaire du moteur. 9. Serrure électrique comprenant: 30 - un boîtier (100) de serrure comprenant un fond et des parois latérales; R:\Brevets\22800\2280604ARM0313.doc - 04/11/04 - 12:11 - 8/10 un moteur (60) selon l'une des revendications 1 à 8 monté dans le boîtier avec l'axe du rotor perpendiculaire au fond du boîtier; au moins deux plots d'alimentation électrique (110) s'étendant parallèlement à l'axe du rotor et électriquement connectés aux éléments de 5 connexion (20) du moteur. 10. Serrure électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que les plots d'alimentation (110) sont surmoulés dans un conduit de connexion (101) en élévation parallèle à une paroi latérale du boîtier de serrure. 11. Serrure électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le conduit de connexion (101) du boîtier de serrure comprend un doigt (105) adapté à coopérer avec une rainure (52) du boîtier de collecteur (50) pour un positionnement angulaire du moteur. 12. Serrure électrique selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que 15 le conduit de connexion (101) du boîtier de serrure présente au moins une butée (106) de positionnement axial du moteur. 13. Ouvrant de véhicule comprenant une serrure électrique selon l'une des revendications 9 à 12. R:\Brevets\22800\22806-04ARM0313.doc - 04/11/04 - 12:11 - 9/10