Brevet FR2999632A1 — publié le 20140620

L'invention se rapporte à une clef électronique, tels qu'un badge ou un PLIP®, résistant à la variation de pression interne (liée aux changements de température externe), ainsi qu'a un procédé de réalisation d'une telle clef. Le domaine de l'invention concerne les clés de commande à distance utilisées 5 par exemple pour l'automobile, mais aussi dans d'autres domaines, par exemple l'ouverture ou la fermeture de bâtiments, d'usines, de hangars, ou de sas de sécurité. Les clefs électroniques sont connues et appréciées par leurs utilisateurs. Elles permettent, entre autres, des fonctions comme l'ouverture ou la fermeture à distance de portes ou d'ouvrants. Elles sont de différentes formes, par exemple plates pour les 10 badges, ou plus épaisses et plus cubiques comme un galet, pour les formes de clefs appelées PLIP®. Les différentes touches peuvent réaliser à distance certaines actions concernant, outre les fonctions d'ouverture et fermeture, des actions dans le domaine de la télécommande (lumière, chauffage, etc.) ou dans le domaine de la sécurité. Ces clefs comprennent généralement, dans leur espace intérieur, un 15 ensemble d'équipements placés sur un circuit imprimé : des composants électroniques, destinés à communiquer avec un autre système situé à distance, quelques touches d'actionnement, une antenne de communication par radio fréquence, et une pile bouton. Ces clés sont utilisées en général en extérieur, quelles que soient les conditions de température, d'altitude et de météo. De ce fait, elles sont construites pour 20 être étanches afin de protéger l'électronique qu'elles contiennent de l'humidité et de la poussière. Cette protection est généralement apportée par une coque extérieure, composée de deux parties réunies par un système garantissant l'étanchéité. De plus, les boutons et couvercles de ces clefs sont également conçus de manière à empêcher l'humidité et la poussière de pénétrer dans ces clefs. 25 En fonction du facteur de forme de ces clefs, un problème est apparu : ces clefs électroniques se déforment dans des situations de climat extrêmes, à cause de leur étanchéité et de l'air qu'elles emprisonnent. En effet, selon les latitudes et les saisons, ces clefs doivent supporter des températures entre -40°C et +100°C. Or, à l'intérieur de leur coque étanche, de l'air est enfermé, et il est susceptible de se dilater ou de se contracter 30 avec la température. Les coques des clés étant rigides, cette variation de température crée à l'intérieur de ces coques une surpression ou dépression pouvant aller jusqu'à +10,30 bar par rapport à des conditions standard d'utilisation. Mais au delà ou en-deçà d'une certaine valeur, une variation de pression génère des déformations de la coque. Ces déformations visibles, désagréables et perturbatrices pour l'utilisateur, doivent être 35 évitées, tout en gardant la nécessaire étanchéité à l'humidité et à la poussière. Jusqu'à présent, un tel problème de déformation due à la pression était résolu par l'ajout d'une membrane « respirante » placée derrière un trou de diamètre fin, fait par exemple au travers du couvercle de la pile, ou à travers la coque elle-même. Une 5 membrane respirante laisse passer l'air, mais ni l'humidité ni la poussière. Cette solution est présentée par exemple dans le document de brevet US 2007/031530, qui décrit une clef électronique constituée de deux moitiés de coques dont les bords se recouvrent l'une l'autre au niveau d'un plan médian. Au travers du rebord de ces deux coques, au niveau du plan médian, un trou est formé pour la 10 circulation de l'air et l'égalisation de la pression. Ce trou est protégé de l'humidité et de la poussière par une membrane respirante placée entre ces deux demi coques à l'endroit de ce trou. Pour loger cette membrane, un renfoncement est prévu entre les demi coques dans la zone de leur recouvrement. D'autres possibilités existent pour placer ce trou d'égalisation de pression, par exemple au travers du couvercle de la pile bouton. 15 Cette solution de membrane respirante pour égaliser les pressions et empêcher les déformations des clefs électroniques est techniquement valable, mais présente un surcoût important en termes de matériel et de main d'ceuvre. L'invention vise à s'affranchir de cet inconvénient en compensant la variation de pression par l'utilisation de membrane deformable réalisée en matériau élastique qui 20 peut déjà être utilisé dans la fabrication de clés électroniques pour réaliser des fonctions d'étanchéité, comme un joint de la trappe à pile. A cet effet, l'invention a pour objet une clef électronique comportant une enveloppe externe formée de deux demi-coques logeant au moins un support interne lié à l'une des demi-coques de manière amovible et à l'autre de manière étanche. Dans cette 25 clef électronique, ledit support interne comporte au moins une ouverture recouverte d'une membrane élastique en matériau deformable pour compenser les variations de pression interne, cette membrane étant solidarisée en bordure de l'ouverture sur une face du support interne. La variation de pression de l'espace confiné entre le support interne et la 30 demi-coque liée de manière étanche à ce support, due à une variation de température, est compensée par la variation de volume due à la déformation de la membrane élastique. La variation de pression qui s'en suit dans la cavité non étanche, formée par la demi-coque montée de manière amovible sur ledit support interne, est évacuée par le passage de l'air entre la demi-coque amovible et le support interne. En l'absence de cette 35 combinaison ouverture/membrane, la variation de la pression interne aurait causé un « gonflement » ou « creusement » dans la zone d'air confinée formée par la demi-coque à liaison étanche. De plus, la réalisation de cette combinaison ouverture/membrane ne génère qu'un faible surcoût. Selon des modes de réalisation préférés : - le matériau deformable est un élastomère, en particulier un thermoplastique (connu sous l'abréviation TPE); - la membrane élastique forme au moins une cuvette sur la face du support interne - chaque cuvette présente un fond plat, un rebord solidarisé sur la face de support interne et une paroi latérale définissant sa profondeur hors déformation ; - chaque cuvette a une profondeur comprise entre 3 2 et 5 mm, hors déformation ; - chaque ouverture présente des parois latérales qui forment une jonction de surface courbe avec la face du support interne sur laquelle la membrane est solidarisée ; - chaque ouverture et chaque cuvette correspondante présentent en vue supérieure une forme oblongue afin d'empêcher la formation de fissure dans les angles qui pourrait apparaitre après un certain nombre de cycles de dilatation - compression ; - au moins une partie d'au moins une paroi d'ouverture présente une forme en accordéon, afin d'augmenter la souplesse du matériau deformable et donc son efficacité. L'invention se rapporte également à un procédé de réalisation de la clef définie ci-dessus. Après moulage d'au moins un support interne pour composants comportant au moins une ouverture telle que définie ci-dessus, ce procédé consiste ensuite à introduire une étape de moulage d'un matériau élastiquement deformable sur ladite au moins une ouverture du support interne. Selon des modes de mise en oeuvre préférés : - le moulage du matériau élastiquement deformable dans sur au moins une ouverture est effectué en continuité avec la formation d'un joint d'isolation d'un couvercle d'un composant et/ou avec le moulage d'au moins une autre ouverture; - la quantité de matériau élastiquement deformable déposée sur chaque ouverture est calculée pour que ce matériau s'étende sur la face du support interne sur une largeur suffisante pour que ledit matériau reste solidarisé au support pendant la durée de vie de la clef. D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : - la figure 1, une vue supérieure partiellement arrachée d'un premier exemple de clef présentant un support interne selon l'invention avec deux cuvettes surmoulées par le matériau compressible, - la figure 2, une vue en coupe selon un plan X'X du support interne de l'exemple de clef de la figure 1, - la figure 2a, une vue en coupe partielle d'une variante de cuvette avec une paroi en accordéon, et - la figure 3, une vue éclatée d'un autre exemple de clef selon invention. La vue supérieure partiellement arrachée de la figure 1 et la vue en coupe de la figure 2 illustrent un premier exemple de clef électronique 1 selon invention destinée à l'ouverture/fermeture d'une automobile. La clef électronique 1 comporte deux demi-coques dans lesquelles un support interne sensiblement plan est inséré. Ce support interne 2 apparaît sous la partie arrachée de la première demi-coque 20 de la clef 1, et il est adossé à une deuxième demi-coque 20' (visible sur la vue en coupe de la figure 2). La demi-coque 20 est soudée au support 2. La deuxième demi-coque 20' porte des boutons de commande 18 venant en contact de zones 19 déformables en plastique fin. Ce support interne 2 porte différents composants électroniques 3i destinés au fonctionnement de cette clef. Un logement 5 est destiné à une pile bouton (non représentée), ce logement 5 étant bordé en périphérie par un joint torique 7 extrudé sur place au cours de la fabrication de la clef. Ce joint 7 garantit une bonne étanchéité à l'intérieur de la clef. Selon l'invention appliquée à cet exemple de réalisation, la clef comporte également deux ouvertures aménagées dans le support interne 2 (seule l'ouverture 8 de la cuvette 11 est visible sur la figure 2). Les ouvertures sont reliées par une goulotte 10. Ces ouvertures sont recouvertes d'une couche d'un élastomère deformable E, ici un caoutchouc thermoplastique, formant une membrane sur chaque ouverture en forme de cuvettes 9 et 11. Les cuvettes 9 et 11 ont, en vue supérieure, une forme oblongue avec des formes circulaires Ci en extrémité. Ces formes circulaires Ci garantissent à l'élastomère 30 une meilleure tenue lors de la déformation élastique des membranes. Lors de la fabrication de la clef, la buse d'extrusion de l'élastomère deformable E remplit la périphérie du logement 5 de la pile, pour former le joint torique 7 puis, en continuité, la cuvette 9 via une goulotte (non visible) et enfin, toujours en continuité, la cuvette 11 via la goulotte 10. 35 La figure 2 montre une coupe selon l'axe X'X du support interne 2 présenté sur la figure 1. La deuxième demi-coque 20' est adossée à une face inférieure 2a du support interne 2 et articulée sur cette face 2a par une charnière et un clips d'accrochage (non visibles). Les bords 20a et 20b de la première demi-coque 20 sont soudés au laser sur l'autre face 2b du support 2. Le support interne 2 définit avec chaque demi-coque 20 et 20', respectivement, une cavité étanche 21 et une cavité non étanche 21'. Dans l'épaisseur du support 2 sont usinés : - un emplacement circulaire 5, destiné à recevoir la pile et son couvercle (non représentés) et entouré du joint torique 7 pour l'étanchéité, et - les ouvertures, telles que l'ouverture 8 destinées à recevoir les cuvettes 9 et 11, par moulage avec une couche E de caoutchouc thermoplastique. La forme des cuvettes est adaptée en fonction de la place disponible. Leur profondeur peut varier entre 2 et 5 mm, en l'absence de déformation. Les cuvettes 9 et 11 présentent un fond plat, fond 11f pour la cuvette 11 visible sur la figure 2, une paroi latérale llp et un rebord 15. Chaque ouverture, telle que l'ouverture 8, possède une paroi 8p perpendiculaire à la face supérieure 2b du support interne 2. Cette paroi 8p présente une jonction 8j à surface courbe avec la face supérieure 2b de sorte que le rebord 15 est également courbé. Cette disposition permet d'éviter le cisaillement de la membrane que provoquerait un angle vif. Dans ces conditions, de l'air 21 est emprisonné dans la cavité 21 formée entre la demi-coque 20 et le support 2 et, en cas d'augmentation de température de l'air, donc de sa pression, les cuvettes 9 et 11 s'étirent dans les ouvertures correspondantes, par exemple dans l'ouverture 8 pour la cuvette 11, grâce à l'élasticité du matériau. La pression d'air diminue alors dans la cavité 21 et augmente dans la cavité 21' entre le support interne 2 et la demi-coque amovible 20'. De l'air va ensuite s'échapper de la cavité 20' à travers l'articulation non hermétique réalisée entre le support interne 2 et la demi-coque amovible 20'. Ainsi la demi-coque 20 n'augmentera quasiment pas de volume. Le matériau deformable est imperméable à l'air, à l'humidité et aux poussières. Les composants de la cavité 20 sont ainsi protégés. Alternativement, une ou plusieurs des parois latérales 8p de l'ouverture 8 peut être en accordéon, comme illustré la vue en coupe de la figure 2a. La souplesse de 30 l'élastomère et donc la déformation de la cuvette 11 est ainsi augmentée. La vue éclatée de la figure 3 montre un autre exemple de réalisation de clé 3 selon invention. Alors que la clef 1 présentée sur les figures 1 et 2 enferme les composants dans une première coque scellée 20, la clef 3 de la figure 3 enferme les composants dans une première demi-coque amovible 31 afin de les rendre aisément 35 accessibles. La clef 3 comporte la première demi-coque 31, un support interne 33, une collerette 40 et une deuxième demi-coque 45 intégrant des boutons de commande 47. La première demi-coque amovible 31 forme une cavité 30H pour les composants 38 du support interne 33. Cette cavité 30 est isolée par clipsage des pattes 32 de la demi-coque 31 dans des encoches 46 de la deuxième demi-coque 45. Le support interne 33 comporte un emplacement creux circulaire 35 destiné à 5 recevoir la pile (non représentée), cet emplacement circulaire 35 étant entouré d'un joint torique 39 logé en périphérie. La pile est recouverte d'un couvercle amovible 37 qui assure son étanchéité par compression du joint torique 39. Le support interne 33 est également pourvu d'ouvertures 34a et 34b destinées à être recouvertes, selon l'invention, d'une membrane en matériau élastomère deformable 10 formant des cuvettes. Le logement du joint 39 et les ouvertures 34a et 34b sont liés entre eux par des goulottes 36a et 36b, afin de réaliser le moulage du matériau élastomère en une seule opération continue. Le support interne 33 et la deuxième demi-coque 45 sont soudés ensemble de manière étanche au moment de la fabrication de la clef 3. La demi-coque 31 vient 15 ensuite se clipser sur la demi-coque 45. Le déclipsage permet par exemple de changer la pile ou un composant défectueux. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Elle s'adapte aux différentes formes de clef portant des boutons de commande : clefs électroniques plates, clefs en forme de galet PLIP® ou clef équivalente. 20 Elle concerne ainsi tout boitier de commande formé d'une enveloppe et portant en son intérieur des équipements à protéger de l'humidité et de la poussière, et dont l'enveloppe extérieure ne doit pas subir de déformation. De plus, ces équipements à protéger peuvent être agencés sur plusieurs supports internes solidaires de l'enveloppe externe, chaque support pouvant accueillir une 25 ou plusieurs membranes en élastomère déformables, moulées sur des ouvertures pour empêcher le gonflement ou le creusement de 'enveloppe protectrice externe. En outre, les membranes peuvent prendre des configurations variées en fonction de l'espace disponible et leur forme n'est donc pas limitée à une forme en cuvette. 30 Par ailleurs, le matériau n'est pas limité aux élastomères déformables : il est possible d'utiliser une résine de silicone ou équivalent. REVENDICATIONS1. Clef électronique (1 ; 3) comportant une enveloppe externe formée de deux demi-coques (20, 20' ; 31, 45) logeant au moins un support interne (2 ; 33) lié à l'une (20' ; 31) des demi-coques de manière amovible et à l'autre (20 ; 45) de manière étanche, caractérisée en ce ledit support interne (2; 33) comporte au moins une ouverture (8) recouverte d'une membrane élastique (9, 11) en matériau (E) deformable pour compenser les variations de pression interne, cette membrane (9, 11) étant solidarisée en bordure de l'ouverture (8 ; 34a, 34b) sur une face (2b) du support interne (2 ; 33). 2. Clef électronique selon la revendication 1, dans laquelle le matériau deformable (E) est un élastomère, en particulier un élastomère thermoplastique. 3. Clef électronique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle la membrane forme au moins une cuvette (9, 11) sur la face (2b) du support interne (2, 38). 4. Clef électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque cuvette (9, 11) présente un fond plat (11f), un rebord (15) solidarisé sur la 15 face (2b) de support interne (2) et une paroi latérale (11p) définissant sa profondeur hors déformation. 5. Clef électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque ouverture (8 ; 34a, 34b) et chaque cuvette correspondante (9, 11) présentent en vue supérieure une forme oblongue. 20 6. Clef électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins une partie d'au moins une paroi (8p') d'ouverture (8) présente une forme d'accordéon. 7. Procédé de réalisation de clef électronique (1 ; 3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste, après moulage d'au moins 25 un support interne (2 ; 33) pour composants (3i ; 36, 38) comportant au moins une ouverture (8 ; 34a, 34b), à introduire une étape de moulage d'un matériau élastiquement deformable (E) sur ladite au moins une ouverture (8; 34a, 34b) du support interne (2 ; 33). 8. Procédé de réalisation de clef électronique (1 ; 3) selon la revendication 7, dans lequel le moulage du matériau élastiquement deformable (E) dans sur au moins une 30 ouverture (8 ; 34a, 34b) est effectué en continuité avec la formation d'un joint (7 ; 39) d'isolation d'un couvercle d'un composant (36) et/ou avec le moulage d'au moins une autre ouverture (8 ; 34a, 34b). 9. Procédé de réalisation de clef électronique (1 ; 3) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel la quantité de matériau élastiquement deformable (E) déposée sur chaque ouverture (8; 34a, 34b) est calculée pour que ce matériau (E) s'étende sur une largeur de rebord (15) suffisante pour que ledit matériau (E) reste solidarisé au support (2 ; 33) pendant la durée de vie de la clef (1 ; 3).