Brevet FR3007904A1 — publié le 20150102

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une installation d'entraînement électrique comprenant un moteur électrique, un boîtier et une grille découpée pour le branchement électrique du moteur au boîtier. L'invention se rapporte notamment à une installation d'entraînement électrique embarqué dans un véhicule automobile, par exemple une installation d'entraînement assurant l'entraînement d'un essuie-glace. Etat de la technique Une installation d'entraînement électrique se compose d'un moteur électrique et d'un boîtier avec en option, en plus, une transmission. L'installation d'entraînement existe notamment à bord d'un véhicule automobile pour actionner une installation telle qu'un es- suie-glace, un réglage de siège ou un toit coulissant. L'installation d'entraînement est prévue de façon modulaire pour être utilisée sur différents véhicules automobiles ou pour actionner des dispositifs différents. Le boîtier protège le moteur électrique par exemple contre l'humidité et la poussière et offre en outre habituellement des points de fixation pour être fixé par exemple à la carrosserie. Pour réaliser la liaison électrique avec le moteur électrique, le boîtier comporte habituellement des branchements électriques traversant le boîtier pour arriver au moteur électrique. Comme le moteur électrique peut recevoir un cou- rant de forte intensité, les branchements sont notamment réalisés sous la forme de grilles découpées. Pour cela, on découpe une structure dans une tôle et, le cas échéant, on la cintre ou on la plie et on l'installation sur le boîtier lorsqu'on réalise l'installation d'entraînement pour brancher le moteur électrique. Suivant la structure de l'installation d'entraînement et la position relative des extrémités des branchements accessibles de l'extérieur ou par rapport au moteur électrique, les grilles découpées peuvent avoir une forme complexe, si elles sont découpées dans la tôle. Le résidu de la découpe, c'est-à-dire la partie de la tôle qui reste après avoir dégagé la grille découpée peut être relativement grande ce qui se traduit par des coûts de production et des coûts en énergie élevés. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une ins- tallation d'entraînement électrique comportant une grille découpée et dont les déchets de découpe soient réduits au minimum ou puissent servir à d'autres fonctions dans l'installation d'entraînement. Exposé et avantages de l'invention A cet effet la présente invention a pour objet une installa- tion d'entraînement électrique du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la grille découpée est réalisée en une seule avec une tôle de blindage pour couvrir le champ électromagnétique émis par le moteur électrique. De façon avantageuse, la grille découpée est réalisée pour que le segment antérieurement non utilisé de la tôle dans laquelle est découpée la grille, ce segment non utilisé servant de tôle de blindage. La tôle est ainsi mieux utilisée et le déchet de coupe est réduit au minimum. De plus, on diminue le rayonnement électromagnétique parasite émis par le moteur électrique en fonctionnement grâce à la tôle de blin- dage pour que les dispositifs électriques ou électroniques situés dans la région de l'installation d'entraînement soient moins perturbés par le fonctionnement de cette installation. La compatibilité électromagnétique (EMV) de l'installation d'entraînement est ainsi améliorée. Selon un développement préférentiel, le moteur électrique comporte des balais de commutation et la tôle de blindage est installée dans la région des balais. Les balais transmettent le courant électrique au rotor du moteur électrique. Le mouvement relatif fait que le débit de courant est irrégulier ce qui génère des perturbations électromagnétiques. Déjà dans le cas d'un moteur électrique intact et notamment d'un moteur électrique défectueux, on peut avoir le feu des balais qui émettent des signaux électromagnétiques. En installant la tôle formant écran dans la région des balais ou du collecteur du moteur électrique, on coupe les perturbations électromagnétiques à cet endroit d'où ces parasites électromagnétiques sont probablement issus. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la tôle de blindage est installée perpendiculairement à l'axe de rotation du moteur électrique, ce qui permet de couper par exemple les perturbations électromagnétiques générées par deux balais qui se font successivement et simplement face par rapport à l'axe de rotation du moteur en étant pro- tégés par la même tôle de blindage. De plus, la tôle de blindage est ainsi installée de manière simple entre le moteur électrique et la surface d'appui de l'installation d'entraînement par exemple la carrosserie d'un véhicule automobile. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la tôle de blindage est rectangulaire. Cela permet d'augmenter la surface du moteur électrique couverte par la tôle de blindage. De plus, on réalise ainsi une surface de contact importante entre la tôle de blindage et la partie de boîtier. Selon un mode de réalisation particulièrement préféren- tiel, la grille découpée est réalisée par l'emboutissage d'une structure en forme de segments de cercle dans une nouvelle tôle plane et la tôle de blindage s'étend dans la région intérieure de la structure en forme de segments de cercle. Cela permet d'une manière particulièrement efficace d'utiliser une partie de la tôle qui est habituellement un déchet de coupe mais servira à former l'écran ou le blindage. Selon un autre développement, l'installation d'entraînement comporte une autre grille découpée pour le branchement électrique du moteur électrique au boîtier, d'autres grilles décou- pées étant réalisables par découpage d'au moins une autre structure en forme de segments de cercle dans la tôle et cette autre grille découpée entoure concentriquement autour de la première grille découpée dans la région de l'écran. Comme la grille découpée a par exemple une forme de croissant, l'autre grille découpée peut suivre radialement vers l'intérieur ou radialement vers l'extérieur au moins par segment, la forme de la première grille découpée. Cette disposition de deux grilles découpées peut s'utiliser avantageusement pour le branchement des deux contacts d'un moteur en continu. Suivant la position des deux grilles découpées dans l'installation d'entraînement, la position concentrique de la tôle avant l'emboutissage participe à l'objectif de réduire des déchets de coupe au minimum. De ce fait, il est toutefois plus difficile d'exploiter la région située radialement à l'intérieur des structures en forme de segments de cercle. Dans ce cas, l'utilisation de cette région est particulièrement avantageuse pour la tôle de blindage. Selon un autre développement, dans la région de la tôle de blindage, le boîtier a une matière conductrice et la tôle de blindage est reliée à cette matière d'une matière électro-conductrice. Grâce à la liaison électrique entre la partie de boîtier conductrice et la tôle de blindage cette surface formant écran peut effectivement être agrandie. Le contact entre la matière conductrice et la tôle formant blindage peut se faire par un appui sur une grande surface. Le procédé selon l'invention pour la fabrication d'une grille découpée avec une tôle de blindage intégrée en une seule pièce pour l'installation d'entraînement décrite ci-dessus comprend les étapes consistant à utiliser une tôle plane et à découper la grille et la tôle de blindage dans la tôle, la région de la grille située dans une région de la tôle de blindage qui est ainsi au moins partiellement entourée. La grille découpée avec la tôle de blindage intégrée se réalise par une même étape du procédé sans nécessiter des moyens supplémentaires. Selon un autre développement, la liaison de la tôle de blindage à la grille découpée est tournée d'environ 180° de sorte que la tôle de blindage est radialement tournée vers l'extérieur pour la région entourée par la grille découpée. Cela permet de manière simple de mettre la région entourée par la grille découpée, dans une position avantageuse pour sa fonction de tôle de blindage. Selon un autre développement, un segment de la grille découpée est replié pour former une structure tridimensionnelle. La structure tridimensionnelle rejoint le côté intérieur du boîtier, ce qui permet de le fixer facilement et lui donner une grande solidité. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple d'installation d'entraînement électrique représentée dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue semi-transparente d'une installation d'entraînement selon l'invention, - la figure 2 montre une vue en plan d'une grille découpée pour l'installation d'entraînement de la figure 1, - la figure 3 est un ordinogramme du procédé de réalisation de la tôle découpée de la figure 2, et - la figure 4 est un ordinogramme du procédé de réalisation de l'installation d'entraînement de la figure 1. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une vue semi-transparente d'un exemple d'installation d'entraînement 100 selon l'invention. L'installation d'entraînement 100 comprend un boîtier 105, un moteur électrique 110 et trois grilles découpées 115, 120, 125. Une tôle de blindage 130 est réalisée en une seule pièce avec la grille découpée 115. La tôle de blindage 130 est schématisée par un trait interrompu. Le mode de réalisation représenté de l'installation d'entraînement 100 comprend en outre et en option une transmission 135, notamment sous la forme d'une transmission à vis. Le boîtier 105 est de préférence réalisé en matière plastique. Selon un mode de réalisation le boîtier 105 a un couvercle 135 sur le côté de la figure 1 non tourné vers l'observateur. Le couvercle 140 du boîtier est de préférence en une matière électro-conductrice par exemple en acier ou en tôle d'aluminium. Dans la variante représentée, le moteur électrique 110 comporte un collecteur 145 pour le branchement électrique du rotor tournant autour de l'axe de rotation 150. De façon préférentielle, la tôle de blindage 130 est perpendiculaire à l'axe de rotation 150 dans la ré- gion du collecteur 145. La figure 2 montre les tôles découpées 115, 120, 125 pour l'installation d'entraînement 100 de la figure 1. La tôle de blindage 130 est réalisée en une seule pièce avec la première tôle découpée 115. Les tôles découpées 115-125 sont découpées dans une tôle plane et, le cas échéant, cintrage ou pliage. Par exemple, le premier segment 205 de la première tôle découpée 115 et le second segment 210 de la troisième tôle découpée 125 sont repliés vers l'arrière, perpendiculairement au plan de la figure. En option, chacune des tôle découpée 115-125 a une patte 215 pour venir dans une ouverture correspondante du boîtier 105 ou une cavité 220. Les évidements ou cavités 120 peuvent être traversés lors de la mise en place des grilles découpées 115-125 dans le boîtier 105 par des saillies correspondantes du boîtier 105. Selon un mode de réalisation, les saillies sont déformées pour fixer les grilles découpées 115-125 au boîtier 105. Selon d'autres modes de réalisation, les grilles découpées 115-125 sont fixés au boîtier 105 par collage ou surmoulage par injection. Avant de découper les tôles 115-125 dans une tôle plane qui est parallèle au plan de la figure, au moins l'une des grilles découpées 115-125 entoure au moins partiellement une zone 225. De façon préférentielle, au moins une autre tôle découpée 115-125 entoure concentriquement la zone 225. La disposition des grilles découpées 115- 125 avant la découpe ne correspond pas nécessairement à leur position sur l'installation d'entraînement 100 après le montage. De façon préférentielle, toutes les grilles découpées 115-125 sont fabriquées à partir de la même tôle. Les extrémités des grilles découpées 115 et 125 situées à droite dans la représentation de la figure 2 réalisent la liaison électrique avec les balais 147 du moteur électrique 110 de la figure 1. Les extrémités à gauche servent au branchement à l'extérieur du boîtier 105. Pour cela, les segments d'extrémité des grilles découpées 115-125 dirigés vers le bas selon la figure, traversent une paroi du boîtier 105. De façon préférentielle, le point de passage notamment pour la grille découpée 115-125 de potentiel électrique positif est aussi petit que possible. La tôle de blindage 130 est présentée dans sa position dans la zone 225. Pour avoir un blindage aussi bon que possible dans la région du collecteur 145 du moteur électrique 110, il est avantageux que sa liaison avec la première grille 115 soit repliée d'environ 180° pour être dirigée radialement vers l'extérieur vis-à-vis de la région 225. L'axe de pliage est de préférence parallèle à la direction d'extension du premier segment 205. De façon préférentielle, la tôle de blindage 130 est réali- sée sur celle des grilles découpées 115-125 reliée au potentiel électrique négatif. Suivant une autre caractéristique préférentielle, la tôle de blindage 130 s'applique de façon électro-conductrice sur le segment électroconducteur du boîtier 105 par exemple le couvercle 140 du boîtier. On choisit alors la région de contact aussi grande que possible. La figure 3 montre un ordinogramme du procédé 300 de réalisation de la première grille découpée 115 de la figure 2. Dans la première étape 305, on utilise une tôle plane. La tôle est choisie notamment pour sa conductivité électrique et son effet d'écran électromagnétique. En particulier la tôle peut être une tôle à aimantation douce pour mieux bloquer les perturbations électromagnétiques générées par les composants magnétiques. Dans l'étape 310 suivante, on emboutit la première grille 115 en une seule pièce avec la tôle de blindage 130. En option, dans l'étape 315 qui peut suivre l'étape 310 on découpe dans un ordre quelconque, une ou plusieurs autres grilles 120, 125 dans cette tôle. En option dans l'étape 320, on replie la tôle de blindage 130 par rapport à la première grille découpée 115. Pour la représentation de la figure 2, on peut avoir un pliage d'environ 180°. Dans l'étape 325 qui suit de manière quelconque l'étape 320 on replie un ou plusieurs segments 205 de la première tôle décou- pée 115 pour donner à la tôle découpée 115 une structure tridimensionnelle. De façon correspondante, on peut également replier d'autres segments 210 des autres grilles découpées 120, 125. Les opérations de pliage ou de centrage de plusieurs segments 205, 210 peuvent se faire simultanément le cas échéant également si cela concerne des grilles dé- coupées différentes 115-125. La figure 4 montre l'ordinogramme du procédé 400 de fa- brication de l'installation d'entraînement 100 de la figure 1. Dans la première étape 405 on prend un boîtier 105. A titre d'exemple, on sup- pose que le boîtier 105 est ouvert d'un côté et que ce côté sera fermé par le couvercle 140. Dans l'étape 410 on réalise une ou plusieurs des grilles découpées 115-125 par le procédé 300 de la figure 3 et on place ou on engage ces grilles découpées dans le boîtier 105. Pour cela, on utilise pour la fixation l'une des pattes 215 ou une cavité ou évidement 220. Dans l'étape 415 suivante on fixe la grille découpée 115-125 au boîtier 105. Cela se fait par exemple par surmoulage par injection, collage, rivetage ou fusion. Dans l'étape 420 qui est indépendante des étapes 410 et 415 on monte le moteur électrique 110 dans le boîtier 105. Dans l'étape 425 suivante qui est indépendante des étapes 410 à 420, on installe d'autres composants notamment la transmission 135 sur ou dans le boîtier 105. Le montage de l'installation d'entraînement 100 se ter- mine par l'étape 430 consistant à installer le couvercle 140 sur le boîtier 105. Le montage du couvercle 140 du boîtier réalise la liaison conductrice avec la tôle de blindage 130.15 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 Installation d'entraînement 105 Boîtier 110 Moteur électrique 115, 120, 125 Grilles découpées 120 Evidement 130 Tôle de blindage 135 Transmission 140 Couvercle du boîtier 145 Collecteur du moteur 147 Balai du moteur électrique 150 Axe de rotation 215 Patte 220 Cavités, évidements 225 Région entourée concentriquement 300 Ordinogramme du procédé de fabrication d'une grille découpée 305-325 Etapes du procédé de l'ordinogramme 300 400 Ordinogramme de fabrication de l'installation d'entraînement 405-430 Etapes du procédé 40025 REVENDICATIONS1°) Installation d'entraînement électrique (100) comprenant : un moteur électrique (110), un boîtier (105), une grille découpée (115) pour le branchement électrique du mo- teur (110) au boîtier (105), installation caractérisée en ce que la grille découpée (115) est réalisée en une seule pièce avec une tôle de blindage (130) pour couvrir le champ électromagnétique émis par le moteur électrique (110). 2°) Installation d'entraînement (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur électrique (110) comporte des balais (147) pour la commuta- tion et la tôle de blindage (130) se trouve dans la région des balais (147). 3°) Installation d'entraînement (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tôle de blindage (130) est perpendiculaire à l'axe de rotation (150) du moteur électrique (110). 4°) Installation d'entraînement (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tôle de blindage (130) a une surface rectangulaire. 5°) Installation d'entraînement (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille découpée (115) est réalisée par le découpage d'une structure en forme de segments de cercle dans une tôle plane, la tôle de blindage (130) s'étendant dans la région intérieure (225) de la structure en forme de segments de cercle. 6°) Installation d'entraînement (100) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une autre grille découpée (120) pour le branchement électrique du moteur (110) au boîtier (105), cette autre grille découpée (120) étant obtenue par le découpage d'une autre structure en forme de segments de cercle dans la tôle et cette autre grille découpée (120) s'étend concentriquement par rapport à la première grille décou- pée (115) autour de la région (225) de la tôle de blindage (130). 7°) Installation d'entraînement (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans la région de la tôle de blindage (130), le boîtier (105) comporte une matière conductrice (140) et la tôle de blindage (130) est reliée électriquement à la matière conductrice (140). 8°) Procédé (300) de réalisation d'une grille découpée (115) en une seule pièce avec une tôle de blindage pour une installation d'entraînement (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le procédé (300) comprend les étapes suivantes consistant à : utiliser (305) une tôle plane, et découper (310) la grille (115) et la tôle de blindage (130) dans une tôle, la région de la grille découpée (115) entourant au moins par- tiellement la région (225) de la tôle de blindage (130). 9°) Procédé (300) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'opération consistant à replier (320) la tôle de blindage (130) à sa liaison avec la grille découpée (115) en la repliant sur environ 180° pour que la tôle de blindage (130) soit tournée radialement vers l'extérieur par rapport à la région (225) entourée par la grille découpée (115). 10°) Procédé (300) selon l'une des revendications 8 ou 9 comportant en outre l'opération de repliage (325) d'un segment (205) de la grille découpée (115) pour former une structure tridimensionnelle.35