Brevet FR3034921A1 — publié le 20161014

PROCEDE DE FABRICATION D'UN REGULATEUR PORTE-BALAIS D'ALTERNATEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE, PORTE-BALAIS REGULATEUR CORRESPONDANT ET ALTERNATEUR EQUIPE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION. La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un régulateur porte-balais d'alternateur de véhicule automobile, ainsi que le régulateur porte-balais fabriqué par ce procédé. Elle concerne également un alternateur comprenant ce régulateur porte-balais. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION. Les alternateurs modernes pour véhicules automobiles sont des équipements compacts dans lesquels sont intégrés les dispositifs de commande et de régulation. C'est le porte-balais associé au collecteur du rotor qui supporte le plus souvent le dispositif de régulation de la tension du courant produit par l'alternateur, constituant un ensemble régulateur porte-balais relié au faisceau de câblage électrique du véhicule au moyen de bornes ou de connecteurs. Un régulateur porte-balais de ce type est par exemple décrit dans la demande de brevet FR2969411 par la société VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR. Ce régulateur porte-balais comporte des bornes de connexion axiales et un connecteur destiné à être relié à une unité électronique de contrôle du moteur thermique. Les bornes de connexion et le connecteur sont reliés par un circuit de traces à des composants électroniques du régulateur et à des tresses électriques de balais. De manière connue en soi, ce circuit de traces est formé à partir d'une ébauche obtenue dans une étape initiale par estampage d'une feuille ou feuillard métallique. Dans cette ébauche, les traces ne sont pas complètement séparées, des parties résiduelles de la feuille métallique les maintenant en place en vue d'une première étape de pré-moulage. Cette première étape de pré-moulage à pour but de maintenir mécaniquement les traces par une matière plastique électriquement isolante avant de les séparer électriquement dans une seconde étape en vue d'une étape finale de surmoulage. 3034921 - 2 - Alternativement, la première étape de pré-moulage est remplacée par une autre première étape de séparation complète des traces. Dans la seconde étape, les traces sont alors positionnées une à une dans un moule avant l'étape finale de surmoulage. 5 Ces procédés de fabrication connus de l'état de la technique présentent les inconvénients, soit de nécessiter une étape de pré-moulage, ce qui de fait double l'étape de surmoulage, soit de nécessiter une opération de positionnement précis des traces séparées dans le moule, opération de positionnement qui est difficile à automatiser. 10 DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION. Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un régulateur porte-balais d'alternateur de véhicule automobile du type de ceux comportant : 15 - une première étape pour former, à partir d'un feuillard métallique, une ébauche d'un circuit de traces destiné à relier électriquement au moins un composant électronique du régulateur porte-balais à des moyens de connexion électriques du régulateur porte-balais, le circuit de traces comportant des traces spécifiques reliées entre elles par des portions de tenue mécanique, et 20 - une deuxième étape pour surmouler le circuit de traces avec un matériau plastique électriquement isolant. Conformément à l'invention, la deuxième étape de surmoulage forme un boîtier surmoulé complet de régulateur porte-balais incorporant le circuit de traces et ayant une cavité traversante, les portions de tenue mécanique étant comprises 25 dans une zone spécifique du circuit de traces localisée dans la cavité traversante, et le procédé comporte une troisième étape pour retirer les portions de tenue mécanique dans la cavité traversante de manière à former des pattes de connexion électrique pour ledit au moins un composant électronique. Selon un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, les 30 première et troisième étapes font appel à une opération d'estampage et/ou de matriçage. Selon une autre aspect, l'invention concerne un régulateur porte-balais d'alternateur de véhicule automobile obtenu par la mise en oeuvre du procédé décrit brièvement ci-dessus, du type de ceux comprenant un boîtier surmoulé 35 incorporant un circuit de traces et un logement pour au moins un composant 3034921 - 3 - électronique. Conformément à l'invention, le logement comporte une cavité traversante dans laquelle sont localisées des pattes de connexion électrique pour ledit au moins un composant électronique. Selon une autre caractéristique du régulateur selon l'invention, la cavité 5 traversante est fermée par un couvercle ou un revêtement en résine. Selon encore une autre caractéristique du régulateur selon l'invention, la cavité traversante est fermée par un dissipateur thermique. L'invention concerne également un alternateur de véhicule automobile comprenant un régulateur porte-balais présentant les caractéristiques spécifiées cil() dessus. Ces quelques spécifications essentielles auront rendu évidents pour l'homme de métier les avantages apportés par ce régulateur porte-balais et son procédé de fabrication par rapport à l'état de la technique antérieur. Les spécifications détaillées de l'invention sont données dans la description 15 qui suit en liaison avec les dessins ci-annexés. Il est à noter que ces dessins n'ont d'autre but que d'illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS. 20 Les Figures la, lb et lc illustrent respectivement des première, seconde et troisième étapes du procédé de fabrication d'un régulateur porte-balais d'alternateur de véhicule automobile selon l'invention. Les Figures 2a et 2b montrent respectivement, en perspective, le dessus et le dessous d'un régulateur porte-balais d'alternateur de véhicule automobile 25 fabriqué par le procédé selon l'invention. DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PARTICULIER DE L'INVENTION. Il est maintenant décrit un mode de réalisation particulier de l'invention pour un régulateur porte-balais 13 correspondant à une application particulière de 30 l'invention. Dans une première étape A, illustrée à la Figure la, il est formé, par estampage ou matriçage d'un feuillard métallique, une ébauche d'un circuit de traces électriquement conductrices 1 comprenant différentes traces 2 destinées à assurer des liaisons électriques avec notamment des tresses de balais, des polarités B+ et B- d'une batterie du véhicule et des phases de l'alternateur. 3034921 - 4 - Ce circuit de traces 1 réalisé à l'étape A comprend une zone spécifique 6 comportant des traces spécifiques 5 reliées entre elles par des portions de tenue mécanique 11 qui assurent une rigidité mécanique dans un plan du circuit de traces 1 qui se présente ainsi sous la forme d'une seule pièce. Ces portions de tenue 5 mécanique 11 garantissent un écartement adéquat entre les différentes traces destinées à constituer les liaisons électriques du circuit électrique du régulateur porte-balais. Les portions 11 sont destinées à être retirées lors d'une troisième étape C du procédé selon l'invention, décrite dans la suite. Une deuxième étape B, illustrée par la Figure lb, est une étape de 10 surmoulage du circuit de traces 1 avec un matériau plastique électriquement isolant. En référence aussi aux Figure 2a et 2b, dans l'étape B, il est formé le boîtier complet du régulateur porte-balais, comprenant, outre le circuit de traces 11 surmoulé par le matériau plastique : 15 - une plaque-support 8 pour un montage du régulateur porte-balais sur un palier arrière de l'alternateur; - un logement 3 pour un composant électronique de régulation ; - un logement 4 pour un condensateur ; - un logement 9 pour les balais; et 20 - des oreilles de fixation à un palier arrière de l'alternateur et des bornes de connexion électriques 10. Conformément à l'invention, il est également formée lors de cette étape B de surmoulage une cavité traversante 12 dans au moins un des logements 3, 4 prévus pour les composants électroniques. Dans cette forme de réalisation particulière, 25 cette cavité traversante 12 est formée dans le logement 3 du composant électronique de régulation qui est ici un régulateur de tension en boîtier T0220. La cavité traversante 12 est formé en regard de la zone spécifique 6 comportant les traces spécifiques 5 reliées entre elles par les portions de tenue mécanique 11, de manière à laisser exposées et libres de matériau plastique les 30 traces spécifiques 5 et les portions de tenue mécanique 11du circuit de traces 1. Dans une troisième étape C, illustrée par la Figure lc, les portions de tenue mécanique 11 à l'intérieur de la cavité 12 sont retirées, par estampage ou matriçage, de manière à former des pattes de connexion électrique 7 auxquelles seront soudées des pattes correspondantes du composant électronique de 35 régulation. Le retrait des portions de tenue mécanique 11 élimine les courts-circuits 3034921 - 5 - électriques introduits par celles-ci dans le circuit électrique du régulateur porte-balais. La localisation des portions de tenue mécanique 11 dans la cavité traversante 12 autorise une séparation des traces spécifiques 5, formant les pattes 5 7, après une opération de surmoulage complète du régulateur porte-balais 13. La réalisation du régulateur porte-balais 13 est ainsi rendue possible seulement en trois étapes A, B et C. Comme montré aux Figures 2a et 2b, dans cette forme particulière de réalisation du régulateur porte-balais, la cavité traversante 12 est fermée sur un 10 côté par un dissipateur thermique 14 recouvrant le logement 3 et, sur un côté opposé, par un couvercle ou un revêtement de résine 15. Du fait de la réduction du nombre d'étapes A, B, C nécessaires à sa fabrication (pas d'étape de pré-moulage), ou de la diminution de la complexité de celles-ci (pas de placement des traces séparées dans le moule), par comparaison 15 aux procédés de fabrication connus de l'état de la technique, le régulateur porte-balais selon l'invention permet d'apporter un avantage concurrentiel à l'alternateur de véhicule automobile dans lequel il est intégré. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode d'exécution préférentiel décrit ci-dessus. L'invention embrasse toutes les variantes possibles 20 de réalisation, dans la mesure où les étapes A, B, C du procédé de fabrication et les caractéristiques de ce régulateur porte-balais 13 ne sortent pas du cadre fixé par les revendications ci-après. REVENDICATIONS1) Procédé de fabrication d'un régulateur porte-balais (13) d'alternateur de véhicule automobile du type de ceux comportant : - une première étape (A) pour former, à partir d'un feuillard métallique, une ébauche d'un circuit de traces (1) destiné à relier électriquement au moins un composant électronique du régulateur porte-balais à des moyens de connexion électriques (9, 10) du régulateur porte-balais (13), le circuit de traces (1) comportant des traces spécifiques reliées entre elles par des portions de tenue mécanique (11), et - une deuxième étape (B) pour surmouler ledit circuit de traces (1) avec un matériau plastique électriquement isolant, caractérisé en ce que ladite deuxième étape (B) de surmoulage forme un boîtier surmoulé complet de régulateur porte-balais (13) incorporant ledit circuit de traces (1) et ayant une cavité traversante (12), en ce que lesdites portions de tenue mécanique (11) sont comprises dans une zone spécifique (6) dudit circuit de traces (1) localisée dans ladite cavité traversante (12), et en ce qu'il comporte une troisième étape (C) pour retirer lesdites portions de tenue mécanique (11) dans ladite cavité traversante (12) de manière à former des pattes de connexion électrique (7) pour ledit au moins un composant électronique. 2) Procédé de fabrication d'un régulateur porte-balais (13) d'alternateur de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et troisième étapes font appel à une opération d'estampage et/ou de matriçage. 3) Régulateur porte-balais (13) d'alternateur de véhicule automobile obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, du type de ceux comprenant un boîtier surmoulé incorporant un circuit de traces (1) et un logement pour un composant électronique de régulation, caractérisé en ce que ledit logement comporte une cavité traversante (12) dans laquelle sont localisées des pattes de connexion électrique (7) du circuit de traces (1) pour ledit au moins un composant électronique. 3034921 - 7 - 4) Régulateur porte-balais d'alternateur (13) de véhicule automobile selon la revendication 3 précédente, caractérisé en ce que ladite cavité traversante (12) est fermée par un couvercle ou un revêtement en résine (15). 5 5) Régulateur porte-balais d'alternateur (13) de véhicule automobile selon la revendication 6 précédente, caractérisé en ce que ladite cavité traversante (12) est fermée par un dissipateur thermique (14). 6) Alternateur de véhicule automobile comprenant un régulateur porte-balais (13) 10 selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 précédentes.