Brevet FR3080504A1 — publié le 20191025

L'invention concerne le domaine des moteurs électriques de groupe moto-ventilateur, et un ensemble comprenant notamment un module de commande de vitesse d'un moteur électrique. Un véhicule automobile est couramment équipé d'un dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour réguler la température d'un flux d'air distribué vers l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Le dispositif comprend généralement un boîtier délimité par des cloisons dans 5 lesquelles sont ménagées des ouvertures, dont au moins une entrée d'air et au moins une sortie d'air. De façon connue, le boîtier loge un dispositif de pulsion d'air (ou pulseur d'air), pour faire circuler le flux d'air depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air. Le boîtier loge aussi des moyens de traitement thermique pour réchauffer et/ou refroidir le flux d'air préalablement à sa distribution à l'intérieur de l'habitacle. Les pulseurs comportent généralement des moteurs électriques, notamment à courant continu, à commutation avec ou sans balai (connu également sous la dénomination anglaise de « brushless »). Ces moteurs comportent un ensemble rotor et stator, chacun de ces composants étant porteur d'éléments électromagnétiques dont l'interaction génère le déplacement du rotor relativement au stator. Un pulseur d'air pour dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, connu de l'homme du métier comprend : - un moteur électrique sur lequel est montée une roue à pales ; - un support moteur dans lequel est logé ledit moteur électrique ; - ladite roue adaptée pour engendrer un flux d'air dans ledit dispositif de 10 chauffage, ventilation et/ou climatisation ; - un module de commande dudit moteur électrique, comportant une carte de circuit imprimé sur laquelle sont montés divers composants électroniques. Le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend une volute entourant ladite roue. Le module de commande est monté sur le support moteur du pulseur d'air ou sur la volute du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Le flux d'air utilisé pour le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation permet ainsi de refroidir le module de commande. - 2 - Un inconvénient de cet état de la technique est que l'activité du moteur génère des vibrations à une certaine fréquence, qui peut malheureusement coïncider avec une fréquence de résonance de la carte de circuit imprimé. Dans ce cas, des déformations peuvent apparaître au niveau des composants électroniques, ce qui peut les endommager et conduire également à la déconnexion électrique d'un connecteur d'alimentation électrique, ou de tout autre composant électrique, souvent fixé sur la carte de circuit imprimé. Dans ce contexte, la présente invention vise à résoudre l'inconvénient précédemment mentionné. Pour cela, l'invention propose un ensemble comprenant un module de commande d'un moteur électrique pour un groupe moto-ventilateur et un support moteur pour loger ledit moteur électrique sur lequel est monté ledit module de commande, le module de commande comportant une carte de circuit imprimé sur laquelle sont disposés des composants électroniques et un radiateur en couplage thermique avec ladite carte de circuit imprimé, l'ensemble comprenant un dispositif de découplage vibratoire pour découpler l'ensemble dudit moteur électrique, le dispositif de découplage vibratoire comprenant au moins un pion de découplage vibratoire pour fixer le radiateur et la carte de circuit imprimé. L'ensemble selon la présente invention est protégé des vibrations générées par le moteur électrique grâce au dispositif de découplage vibratoire, qui assure également la fixation des éléments de l'ensemble entre eux. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un pion est réalisé en matériau plastique souple, par exemple de type SEBS. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un pion comprend une tige de préhension du pion. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un pion comprend comprenant au moins un épaulement de blocage du pion entre le radiateur et la carte de circuit imprimé et/ou le support moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble comprend un connecteur électrique muni d'un anneau, ledit au moins un pion étant configuré 10 pour fixer également ledit anneau. Selon une autre caractéristique de l'invention, le radiateur comprend un orifice - 3 - de passage dudit au moins un pion et la carte de circuit imprimé comprend un orifice de passage dudit au moins un pion, l'orifice de passage du radiateur étant disposé en regard de l'orifice de passage de la carte de circuit imprimé. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de découplage 5 vibratoire comprend une couche de matériau souple disposée entre le support moteur et le radiateur. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un ensemble comprenant un module de commande pour un moteur électrique de groupe moto-ventilateur et un support moteur pour loger ledit moteur électrique sur lequel est monté ledit module de commande, le module de commande comportant une carte de circuit imprimé sur laquelle sont disposés des composants électroniques et un radiateur en couplage thermique avec ladite carte de circuit imprimé, l'ensemble comprenant un dispositif de découplage vibratoire pour découpler l'ensemble dudit moteur électrique, le procédé comprenant une étape de positionnement d'au moins un pion de découplage vibratoire entre le radiateur et la carte de circuit imprimé et/ou le support moteur de sorte à fixer le radiateur et la carte de circuit imprimé et/ou le support moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un pion comprenant une tige de préhension et au moins un épaulement de blocage, l'étape de positionnement comprenant une étape d'introduction à force dudit au moins un pion dans la carte et dans le radiateur et/ou le support moteur puis une étape de retrait au cours de laquelle on tire sur la tige de préhension dans un sens opposé au sens d'introduction de sorte à positionner le pion, chaque épaulement maintenant bloqué le pion en position. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape préliminaire de surmoulage où le pion, ici en SEBS, est directement surmoulé sur le support moteur, autrement dit, le pion est créé lors de l'étape de surmoulage, en d'autres termes c'est l'étape d'injection du SEBS qui crée le pion durant cette étape de surmoulage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape préliminaire de surmoulage au cours de laquelle on surmoule le support moteur avec une couche de matériau souple et ledit au moins un pion. - 4 - On va maintenant présenter des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et à l'appui des figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble selon la présente invention, un pion n'étant pas représenté ; 5 - la figure 2 est une vue en perspective de l'ensemble de la figure 1, plusieurs pions étant représentés ; - la figure 3 est une vue schématique de face d'un pion pour l'ensemble des figures 1 et 2 selon un premier mode de réalisation ; - la figure 4 est une vue schématique de face d'un pion pour l'ensemble des 10 figures 1 et 2 selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 5 est une vue de face d'un pion pour l'ensemble des figures 1 et 2 selon un troisième mode de réalisation ; et la figure 6 est une vue schématique de positionnement possible des pions des figures 3 à 5. 15 La figure 1 illustre une vue en perspective d'un ensemble 1 selon la présente invention pour un pulseur d'air, par exemple d'un dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Le pulseur d'air comprend un moteur électrique, non illustré, préférentiellement de type à courant continu. Comme illustré sur la figure 1, l'ensemble 1 comprend un module de commande 2 pour le moteur électrique. L'ensemble 1 comprend également un support moteur 3 pour loger le moteur électrique et sur lequel est monté le module de commande 2. Comme il ressort également de la figure 1, le module de commande 2 comporte une carte de circuit imprimé 4 sur laquelle sont disposés des composants électroniques 5. Le module de commande 2 comprend aussi un dissipateur thermique, encore appelé radiateur, 6, en couplage thermique avec la carte de circuit imprimé 4. Le radiateur 6 permet en particulier de dissiper la chaleur produite par les composants électroniques 5. Sur les modes de réalisation illustrés, la carte 4 présente une forme générale d'un disque muni d'un orifice central 7. De même, sur les modes de réalisations illustrés, le radiateur 6 présente une - 5 - forme générale de disque muni d'un orifice central 8. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à une géométrie spécifique de la carte 4 ni du radiateur 6. Comme il ressort également des figures, la carte 4 est munie de trous 9 de passage de pions d'un dispositif de découplage vibratoire 10 détaillé ultérieurement. Le radiateur 6 est aussi muni de trous 11 de passage de pions détaillés 5 ultérieurement. Chaque trou 9 est disposé en regard d'un trou 11 associé. Comme visible sur la figure 2, le pulseur comprend un connecteur électrique 12 configuré pour alimenter électriquement la carte 4. Le connecteur 12 est déporté hors de la carte 4 et est relié à la carte 4 par des câbles. Le connecteur 12 comprend un anneau 13, détaillé ultérieurement. Dispositif de découplaqe vibratoire Comme déjà indiqué, l'ensemble 1 comprend un dispositif de découplage vibratoire 10 pour découpler l'ensemble 1 du moteur électrique, ce qui permet d'éviter que les vibrations générées par le moteur ne se propagent aux composants électroniques 5 portés par la carte de circuit imprimé 4. Le dispositif de découplage vibratoire 10 comprend au moins un pion 20 de découplage vibratoire pour fixer le radiateur 6 et la carte de circuit imprimé 4 (premier et troisième mode de réalisation) ou le support moteur 3 (deuxième mode de réalisation). Chaque pion 20 s'étend sensiblement orthogonalement à la carte 4. Chaque pion 20 est réalisé en matériau plastique souple et isolant électriquement, par exemple de type SEBS. La fixation du radiateur 6 ou du support moteur 3 et de la carte 4 par le ou les 10 pion(s) 20 permet de rigidifier l'ensemble 1, ce qui permet à l'ensemble 1 d'être moins sensible aux vibrations générées par le moteur électrique. Le matériau souple de chaque pion 20 contribue également à l'amortissement de ces vibrations. De plus, le positionnement de chaque pion 20 permet l'optimisation du transfert 15 thermique tout en évitant des contacts électriques. - 6 - La forme de chaque pion 20 sera détaillée ultérieurement. Avantageusement, le dispositif de découplage vibratoire 10 comprend également une couche 21 de matériau souple, de préférence isolant électriquement, disposée entre le support moteur 3 et le radiateur 6, et de préférence surmoulée sur le support moteur 3. La couche 21 est de préférence réalisée dans un matériau constitué de polymères, tel qu'un PLA souple ou en SEBS. La couche 21 permet de dissocier l'ensemble de la carte 4 et du radiateur 6 fixés l'un à l'autre du moteur, ce qui contribue à atténuer les vibrations. On note que la position déportée du connecteur 12 contribue à la réduction des vibrations qui sont en partie absorbée par les câbles du connecteur 12. Premier mode de réalisation des pions En relation avec la figure 3, le pion 20 selon un premier mode de réalisation s'étend sensiblement rectilignement. Le pion 20 comprend une première partie longitudinale 31, une deuxième partie longitudinale 32 et une troisième partie longitudinale 33, ainsi qu'un premier épaulement 34 entre les première et deuxième parties 31, 32, un deuxième épaulement 35 entre les deuxième et troisième parties 32, 33, et une base 36. La première partie forme tige de préhension du pion 20. La longueur de la deuxième partie 32 est égale à l'épaisseur de la carte 4, tandis que la troisième partie 33 est égale à l'épaisseur du radiateur 6. En d'autres termes, la deuxième partie 32 est conformée pour occuper l'espace du trou 9 de la carte 4 et la troisième partie 33 pour occuper l'espace du trou 11 du radiateur 6, les épaulements 35 et 36, et la base 27 assurant le blocage de ces parties dans l'espace associé. En particulier, la base 27 forme butée du pion 20. Une pâte thermique est éventuellement ajoutée dans les trous 9, 11. Deuxième mode de réalisation des pions En relation avec la figure 4, le pion 20 selon un deuxième mode de réalisation s'étend sensiblement rectilignement. Le pion 20 comprend une première partie longitudinale 41, une deuxième partie longitudinale 42, un épaulement 43 entre les première et deuxième parties 41, 42, et une base 44. - 7 - La première partie forme tige de préhension du pion 20. La longueur de la deuxième partie 42 est égale à l'épaisseur du support moteur 3. Le pion 20 selon ce mode de réalisation est destiné à fixer le support moteur 3 et le radiateur 6. Troisième mode de réalisation des pions En relation avec la figure 5, le pion 20 selon un troisième mode de réalisation s'étend sensiblement rectilignement. Le pion 20 comprend une première partie longitudinale 51, une deuxième partie longitudinale 52 et une troisième partie longitudinale 53, ainsi qu'un premier épaulement 54 entre les première et deuxième parties 51, 52, un deuxième épaulement 55 entre les deuxième et troisième parties 52, 53, et une base 56. La première partie forme tige de préhension du pion 20. La longueur de la deuxième partie 52 est dans ce cas égale à l'épaisseur de la carte 4 et de l'anneau 13 du connecteur 12, tandis que la troisième partie 53 est égale à l'épaisseur du radiateur 6. En d'autres termes, la deuxième partie 52 est conformée pour occuper l'espace du trou 9 de la carte 4 et du trou de l'anneau 13, et la troisième partie 53 pour occuper l'espace du trou 11 du radiateur 6, les épaulements 55 et 56, et la base 57 assurant le blocage de ces parties dans l'espace associé. En particulier, la base 57 forme butée du pion 20. Le pion selon ce mode de réalisation permet la fixation du connecteur 12, du radiateur 6 et de la carte de circuit imprimé 4. La figure 6 illustre un exemple de positionnement des pions. Sur la figure 6, des pions 20-1 et 20-2 permettent la fixation du connecteur, de la carte 4 et du radiateur 6 tandis qu'un pion 20-3 permet la fixation de la carte 4 et du radiateur 6. Une pâte thermique est éventuellement ajoutée dans les trous 9, 11. Procédé de fabrication L'invention a également pour objet un procédé de fabrication de l'ensemble 1. Le procédé de fabrication comprend une étape de positionnement du pion par introduction à force dans les orifices prévus pour le recevoir, suivie d'une étape de retrait au cours de laquelle on tire sur la tige de préhension dans un sens - 8 - opposé au sens d'introduction de sorte à positionner le pion 20, le ou les épaulements maintenant bloqués le pion en position. Cette succession d'étape est notamment permise par la déformation du pion 20 souple. 5 Avantageusement, le procédé comprend une étape préliminaire de surmoulage au cours de laquelle on surmoule le support moteur 3 avec la couche de matériau souple 21 et chaque pion 20. Le radiateur 6 et la carte de circuit imprimé 4 sont ensuite solidarisés avec le pion, comme indiqué ci-avant. 10 Avantages Les pions 20 sont une solution moins chère que des vis de fixation et présentent l'avantage de permettre simultanément la fixation et la réduction des vibrations. De plus, le blocage du pion 20 assure la distance de sécurité nécessaire entre la carte 4 et le radiateur 6, ce qui évite tout contact électrique. La distance de 15 sécurité est de 0,4 mm +/- 0.2 mm. Au contraire, une vis étant un conducteur électrique, REVENDICATIONS1. Ensemble comprenant un module de commande (2) pour moteur électrique de groupe moto-ventilateur et un support moteur (3) pour loger ledit moteur électrique sur lequel est monté ledit module de commande (2), le module de 5 commande (2) comportant une carte de circuit imprimé (4) sur laquelle sont disposés des composants électroniques (5) et un radiateur (6) en couplage thermique avec ladite carte de circuit imprimé (4), l'ensemble (1) comprenant un dispositif de découplage vibratoire (10) pour découpler l'ensemble (1) dudit moteur électrique, le dispositif de découplage vibratoire (10) comprenant au 10 moins un pion de découplage vibratoire (20) pour fixer le radiateur (6) et la carte de circuit imprimé (4) et/ou le support moteur (3). 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un pion (20) est réalisé en matériau plastique souple, par exemple de type SEBS. 3. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit au 15 moins un pion (20) comprend une tige (31, 41, 51) de préhension du pion (20). 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un pion (20) comprend au moins un épaulement (34, 35, 36, 43, 44, 54, 55, 56) de blocage du pion (20) entre le radiateur (6) et la carte de circuit imprimé (4) et/ou le support moteur (3). 20 5. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, comprenant un connecteur électrique (12) muni d'un anneau (13), ledit au moins un pion (20) étant configuré pour fixer également ledit anneau (13). 6. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le radiateur (6) comprend un orifice (11) de passage dudit au moins un pion (20) et 25 la carte de circuit imprimé (4) comprend un orifice (9) de passage dudit au moins un pion (20), l'orifice de passage du radiateur (11) étant disposé en regard de l'orifice de passage (9) de la carte de circuit imprimé. 7. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de découplage vibratoire (10) comprend une couche de matériau 30 souple (21) disposée entre le support moteur (3) et le radiateur (6). 8. Procédé de fabrication d'un ensemble comprenant un module de commande (2) pour un moteur électrique de groupe moto-ventilateur et un support moteur (3) pour loger ledit moteur électrique sur lequel est monté ledit - 10 - module de commande (2), le module de commande (2) comportant une carte de circuit imprimé (4) sur laquelle sont disposés des composants électroniques (5) et un radiateur (6) en couplage thermique avec ladite carte de circuit imprimé (4), l'ensemble comprenant un dispositif de découplage vibratoire (10) pour découpler l'ensemble (1) dudit moteur électrique, le procédé comprenant une étape de positionnement d'au moins un pion de découplage vibratoire (20) entre le radiateur (6) et la carte de circuit imprimé (4) et/ou le support moteur (3) de sorte à fixer le radiateur (6) et la carte de circuit imprimé et/ou le support moteur (3). 9. Procédé selon la revendication précédente, ledit au moins un pion (20) comprenant une tige de préhension (31, 41, 51) et au moins un épaulement de blocage (34, 35, 36, 43, 44, 54, 55, 56), l'étape de positionnement comprenant une étape d'introduction à force dudit au moins un pion (20) dans la carte et dans le radiateur (6) et/ou le support moteur (3) puis une étape de retrait au cours de laquelle on tire sur la tige de préhension (31, 41, 51) dans un sens opposé au sens d'introduction de sorte à positionner le pion (20), chaque épaulement maintenant bloqué le pion (20) en position. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, comprenant une étape de préliminaire de surmoulage où le pion (20) est directement surmoulé sur le 20 support moteur (3), le pion (20) étant créé lors de cette étape de surmoulage.