Brevet FR3014793A1 — publié le 20150619

PROCEDE DE FABRICATION DE ROUE DENTEE A CONTACT ELECTRIQUE ET ROUE DENTEE A CONTACT ELECTRIQUE POUR ENSEMBLE MOTEUR D'ESSUIE-GLACE L'invention est relative à un procédé de fabrication de roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace. L'invention est également relative à une roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace. L'invention est enfin relative à un ensemble moteur d'essuie-glace comportant une roue dentée à contact électrique. On connaît des ensembles moteurs d'essuie-glace comportant un moteur engrenant une roue dentée à contact électrique montée sur un axe d'entraînement de mécanisme d'essuie-glace. Une roue dentée à contact électrique connue est une roue de transmission mécanique portant une partie à contact électrique permettant, en liaison avec des commandes électriques, de changer l'état de sortie du moteur, par exemple pour passer d'une petite vitesse d'essuie-glace à une grande vitesse d'essuie-glace. Ce type de roue dentée à contact électrique connu est généralement réalisé en une matière plastique isolante, sur laquelle est fixée localement une plaquette conductrice. La plaquette conductrice entraînée par le mouvement de la roue coopère avec des doigts de contact électrique, de manière à assurer la commande de l'état de sortie du moteur en fonction de la périodicité du contact électrique entre la plaquette conductrice et les doigts de contact électrique. Le procédé de fabrication connu d'une roue dentée à contact électrique de l'art antérieur nécessite plusieurs étapes de préparation du corps de la roue dentée en matière plastique synthétique, de préparation d'une came généralement réalisée en un alliage métallique cuivreux, et d'assemblage de la came métallique avec le corps de la roue dentée, par exemple par sertissage. Ce procédé de fabrication connu impose notamment le stockage avant assemblage de deux types de pièces : une pièce isolante en matière synthétique injectée et une pièce conductrice en matière métallique découpée. La pièce conductrice en matière métallique peut également agir sur d'autres commandes pour assurer la fonction de positionnement au repos de l'essuie-glace. Un premier but de l'invention est de fournir un nouveau procédé de fabrication de roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace, permettant d'obtenir une nouvelle roue dentée à contact électrique de manière simple et économique. Un deuxième but de l'invention est de fournir une nouvelle roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace simple et économique, fonctionnant avec un bruit réduit. Un troisième but de l'invention est de fournir un nouvel ensemble moteur d'essuie-glace comportant une roue dentée à contact électrique et un nombre réduit de doigts de contact électrique. L'invention a pour objet un procédé de fabrication de roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace, comportant une première étape d'injection d'une première partie de roue dentée injectée avec un premier matériau injectable, et une deuxième étape d'injection d'une deuxième partie de roue dentée injectée avec un deuxième matériau injectable présentant des propriétés de conductivité électrique différentes de celles dudit premier matériau. Ainsi, grâce à l'invention, une roue dentée à contact électrique peut être fabriquée à l'aide d'un procédé de fabrication comportant deux étapes séquentielles successives, sans nécessiter de stockage intermédiaire ou d'assemblage de pièces en matériaux différents. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - Les deux étapes d'injection sont réalisées dans un moule expansible présentant un premier volume d'injection pour l'injection de ladite première partie et un deuxième volume d'injection pour l'injection de ladite deuxième partie. - La température d'injection du premier matériau injectable est avantageusement supérieure à la température d'injection du deuxième matériau injectable. L'invention a également pour objet une roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace, comportant une première partie injectée en un premier matériau injectable et une deuxième partie injectée en un deuxième matériau injectable présentant des propriétés de conductivité électrique différentes de celles dudit premier matériau. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - L'un des deux matériaux injectables est électriquement isolant et l'autre des deux matériaux injectables est électriquement conducteur. - La plus grande desdites deux parties injectées peut être en matériau électriquement conducteur, ou alternativement, la plus petite desdites deux parties injectées peut être en matériau électriquement conducteur. - Le matériau injectable électriquement isolant présente avantageusement une résistance d'isolation supérieure ou égale à 50 kilohms. - Le matériau électriquement conducteur présente avantageusement une résistance de contact électrique inférieure à 25 ohms. - les deux parties injectées comportent des moyens d'ancrage favorisant leur fixation l'une à l'autre. L'invention est enfin relative à un ensemble moteur d'essuie-glace comportant une roue dentée à contact électrique selon l'invention, caractérisée par le fait que la roue dentée à contact électrique est montée sur un axe électriquement conducteur relié électriquement à une partie injectée en matériau électriquement conducteur de la roue dentée à contact électrique. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement un ordinogramme illustrant les étapes de fabrication d'un procédé de fabrication d'une roue dentée à contact électrique selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue de face d'une roue dentée à contact électrique pour un ensemble moteur d'essuie-glace selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement une vue en perspective partiellement éclatée d'un ensemble moteur d'essuie-glace selon l'invention. La figure 4 représente schématiquement une vue selon la flèche IV de la figure 3 d'un ensemble moteur d'essuie-glace selon l'invention, dans lequel la plaque de fermeture est représentée en transparence pour faire apparaître des pistes électriquement conductrices. En référence aux figures 1 à 4, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Sur la figure 1, un procédé de fabrication selon l'invention de roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace débute par une étape 100 de fermeture d'un moule d'injection de matière synthétique. Le moule utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est de préférence un moule expansible permettant de pratiquer une injection successive de deux matériaux différents. À l'étape 100, la fermeture du moule expansible permet de définir un premier volume d'injection d'un premier matériau injectable. Le procédé se poursuit à une étape 101 d'injection d'un premier matériau injectable, de préférence à une température d'injection voisine de 150° C, visant à remplir le premier volume d'injection. Cette étape 101 d'injection du premier matériau injectable et de maintien du premier volume d'injection défini par le moule expansible est maintenue pendant un premier intervalle de temps prédéterminé pour réaliser la première partie d'une roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace. Le procédé se poursuit à l'étape 102 par une expansion du moule expansible pour définir un deuxième volume additionnel permettant l'injection d'un deuxième matériau injectable présentant des propriétés de conductivité électrique différentes des propriétés de conductivité électrique du premier matériau injectable injecté à l'étape 101. Le procédé se poursuit à l'étape 103 par l'injection d'un deuxième matériau injectable, par exemple à une température voisine de 120° C, pour remplir le deuxième volume additionnel obtenu par expansion du moule à l'étape 102. L'injection du deuxième matériau injectable à l'étape 103 permet de réaliser une deuxième partie de roue dentée à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace. Les deux parties injectées en deux matériaux injectables différents présentant des propriétés de conductivité électrique différentes sont adjacentes et forment bloc, de manière à définir une roue dentée unique pour ensemble moteur d'essuie-glace. À l'étape 104, le moule est maintenu fermé en permettant un maintien pendant le refroidissement de la roue dentée unique, éventuellement avec une légère compression jusqu'à une température de refroidissement prédéterminée, de manière à éviter toute déformation de la roue dentée à contact électrique lors du démoulage. Le procédé se termine à l'étape 105, par une ouverture du moule expansible en vue de l'éjection de la roue dentée à contact électrique selon l'invention, réalisée par bi-injection pour présenter des propriétés de conductivité électrique différentes sur les parties réalisées en des matériaux différents. De préférence, la température d'injection du premier matériau injectable est supérieure à la température d'injection du deuxième matériau injectable, de manière à éviter une déformation excessive de la première partie injectée lors de l'injection du deuxième matériau injectable pour réaliser la deuxième partie de roue à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace. Sur la figure 2, une roue dentée 1 à contact électrique selon l'invention comporte un contour extérieur la muni de dents, destiné à coopérer avec une vis tangente 13 non représentée. La roue dentée 1 à contact électrique comporte deux parties 2 et 3 . Chaque partie 2 ou 3 est une partie injectée en un matériau synthétique à l'aide d'un procédé de fabrication décrit en référence à la figure 1. Les matériaux injectables utilisés sont d'une part un matériau électriquement isolant et d'autre part un matériau électriquement conducteur. Le matériau électriquement isolant présente de préférence une résistance d'isolation supérieure ou égale à 50 kilohms. Le matériau électriquement conducteur présente de préférence une résistance de contact électrique inférieure à 25 ohms. Dans l'exemple représenté, la partie 2 est la plus petite partie de la roue dentée 1 à contact électrique, tandis que la partie 3 est la plus grande des deux parties injectées. Dans une première variante de réalisation, la partie 2 est réalisée en matériau électriquement conducteur, tandis que la partie 3 est réalisée en matériau électriquement isolant. Dans une deuxième variante de réalisation, la partie 2 est réalisée en matériau électriquement isolant, tandis que la partie 3 est réalisée en matériau électriquement conducteur. Pour obtenir un matériau injectable électriquement conducteur, on utilise de préférence un matériau synthétique injectable chargé en fibres conductrices, avantageusement en fibres de carbone. À titre d'exemple, un matériau électriquement isolant peut être choisi dans un groupe comportant des matériaux injectables à une température voisine de 150° C. À titre d'exemple, un matériau électriquement conducteur peut être choisi dans un groupe comportant des matériaux injectables à une température d'injection voisine de 120° C, chargés en fibres conductrices. L'essentiel est que les deux matériaux présentent des propriétés de conductivité électrique très différentes, de manière à ce que la transition entre les deux parties réalisées en matériaux distincts provoque un saut de conductivité électrique permettant de fournir un signal de pilotage d'un ensemble moteur d'essuie-glace. Des essais ont montré qu'un matériau électriquement isolant présentant une résistance d'isolation supérieure ou égale à 50 kilohms et qu'un matériau électriquement conducteur présentant une résistance de contact électrique inférieure à 25 ohms donne des résultats satisfaisants pour l'application à un ensemble moteur d'essuie-glace. De manière à satisfaire la tenue mécanique entre la partie réalisée en matériau électriquement conducteur et la partie est réalisée en matériau électriquement isolant, des formes favorisant la tenue entre ces deux parties peuvent être réalisées à l'interface entre ces deux parties. De telles formes permettent notamment de maintenir ces deux parties lorsque ces dernières sont réalisées avec des matériaux possédant des coefficients de dilatation thermique différents. Ainsi, ces formes visent à favoriser l'ancrage entre ces deux parties en assurant une liaison mécanique entre elles, ces formes peuvent notamment prendre la forme de secteurs angulaires possédant des formes complémentaires Sur la figure 3, un ensemble moteur d'essuie-glace selon l'invention est représenté. L'ensemble moteur d'essuie-glace selon l'invention comporte une carcasse 10 contenant l'induit du moteur, et un rotor prolongé par une vis tangente 13 destinée à engrener la roue dentée 1 . La roue dentée 1 est protégée par une plaque de fermeture 11 munie de vis appropriées 12 destinées à coopérer avec des alésages ou logements coopérants formés dans un socle 9 . Le socle 9 présente une conformation permettant le logement de la roue dentée 1 montée sur un axe qui se prolonge pour commander une manivelle 8 munie d'un maneton 7 destiné à actionner un mécanisme d'essuie-glace non représenté. Le socle 9 porte des colonnettes 6 destinées à recevoir des vis de fixation pour fixer l'ensemble moteur d'essuie-glace à un véhicule automobile non représenté. La plaque de fermeture 11 comporte un joint 5 et une fiche 4 intégrant des pistes électriquement conductrices qui se terminent par des doigts 4a, 4b de contact électrique venant en contact électrique avec la surface de la roue dentée 1 pour définir des signaux électriques de commande de l'ensemble moteur d'essuie-glace. Ces signaux électriques de commande peuvent définir une position d'arrêt d'un essuie-glace, une vitesse lente d'essuie-glace ou une vitesse rapide d'essuie-glace. D'autres signaux de commande de l'ensemble moteur d'essuie-glace peuvent éventuellement être définis, en fonction de contacts électriques réalisés avec la surface de la roue dentée 1 à contact électrique. Sur la figure 4, le couvercle ou plaque de fermeture 11 de l' ensemble moteur d'essuie-glace selon l'invention est représenté en transparence, de sorte que l'on aperçoit la vis tangente 13 entraînée par l'induit intégré dans la carcasse 10 . La vis tangente 13 engrène les dents extérieures du contour périphérique la de la roue dentée 1 . Lorsque la roue dentée 1 est entraînée en rotation par la vis tangente 13 , les secteurs 2 et 3 viennent alternativement en contact électrique avec les doigts 4a, 4b en contact avec la surface de la roue dentée 1 à contact électrique. Dans le cas où la petite partie 2 de la roue dentée à contact électrique 1 est réalisée en un matériau électriquement conducteur, lorsque cette partie 2 entre en contact avec au moins l'un des doigts les doigts 4a, 4b un signal est transmis par un doigt de contact électrique 4a ou 4b à travers la fiche 4 comportant une pluralité de pistes, pour assurer en retour la commande du moteur électrique à courant continu d'entraînement par l'intermédiaire de pistes 4c, 4d. Dans le cas où la grande partie 3 de la roue dentée à contact électrique 1 est réalisée en un matériau électriquement conducteur, lorsque cette partie 3 entre en contact avec au moins l'un des doigts les doigts 4a, 4b un signal est transmis par un doigt de contact électrique 4a ou 4b à travers la fiche 4 comportant une pluralité de pistes, pour assurer en retour la commande du moteur électrique à courant continu d'entraînement par l'intermédiaire de pistes 4c, 4d. Dans l'exemple représenté, les doigts de contact électrique 4a, 4b sont au nombre de deux, mais l'invention s'étend à un nombre quelconque de doigts de contact électrique. La roue dentée 1 est de préférence montée sur un axe métallique, de sorte qu'une continuité électrique par retour de masse peut être effectuée en mettant la partie conductrice de la surface de la roue dentée 1 à contact électrique en continuité électrique avec l'axe métallique d'entraînement. Cette disposition permet de supprimer un doigt à contact électrique en profitant du retour de masse à travers l'axe d'entraînement métallique de la roue dentée 1 à contact électrique. Ainsi, grâce à l'invention, la fabrication des roues dentées à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace est simplifiée et optimisée, pour assurer une meilleure conduction électrique et diminuer l'usure des points de contact électrique 4a, 4b pouvant résulter d'une discontinuité ou d'une surépaisseur d'une came métallique conductrice. De plus, l'absence de cette discontinuité favorise la réduction du bruit généré par le moteur lors de son fonctionnement Les opérations d'assemblage par sertissage et les stockages de pièces différentes réalisées par des procédés de fabrication différents d'injection et de découpe sont supprimées. La roue dentée à contact électrique selon l'invention peut être fabriquée par bi-injection de manière simple et rapide, avec une fiabilité améliorée, en permettant d'obtenir des pièces monoblocs plus résistantes et présentant de meilleures propriétés électriques. L'invention décrite en référence à plusieurs variantes de réalisation ne leur est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de roue dentée (1) à contact électrique pour ensemble moteur d'essuie-glace, comportant une première étape (101) d'injection d'une première partie de roue dentée à contact électrique injectée avec un premier matériau injectable et une deuxième étape d'injection (103) d'une deuxième partie de roue dentée (1) à contact électrique injectée avec un deuxième matériau injectable présentant des propriétés de conductivité électrique différentes de celles dudit premier matériau. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux étapes (101, 103) d'injection sont réalisées dans un moule expansible présentant un premier volume d'injection pour l'injection de ladite première partie et un deuxième volume d'injection pour l'injection de ladite deuxième partie. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la 15 température d'injection du premier matériau injectable est supérieure à la température d'injection du deuxième matériau injectable. 4. Roue dentée pour ensemble moteur d'essuie-glace, comportant une première partie (2 ou 3) injectée en un premier matériau injectable et une deuxième partie (3 ou 2) injectée en un deuxième matériau injectable présentant des propriétés de 20 conductivité électrique différentes de celles dudit premier matériau injectable. 5. Roue dentée selon la revendication 4 caractérisée par le fait que l'un des deux matériaux injectables est électriquement isolant et que l'autre des deux matériaux injectables est électriquement conducteur. 6. Roue dentée à contact électrique selon la revendication 5, caractérisée par le fait 25 que la plus grande (3) des deux parties injectées (2 ou 3) est en matériau électriquement conducteur. 7. Roue dentée à contact électrique selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la plus petite (2) des deux parties injectées (2 ou 3) est en matériau électriquement conducteur. 8. Roue dentée à contact électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait que le matériau électriquement isolant présente une résistance d'isolation supérieure ou égale à 50 kilohms. 9. Roue dentée à contact électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée par le fait que le matériau électriquement conducteur présente une résistance de contact électrique inférieure à 25 ohms. 10. Roue dentée à contact électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée par le fait que les deux parties injectées (2 ou 3) comportent des moyens d'ancrage favorisant leur fixation l'une à l'autre. 11. Ensemble moteur d'essuie-glace comportant une roue dentée selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait que la roue dentée est montée sur un axe électriquement conducteur relié électriquement à une partie injectée (2 ou 3) en matériau injectable électriquement conducteur de la roue dentée (1) à contact électrique.15