FR3044989B1 - Module de connexion et ensemble moteur de bras-balai d’essuie-glace de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un module de connexion (3) destiné à être connecté à un module moteur (2) d'un ensemble moteur (1) de bras-balai d'essuie-glace de véhicule automobile, le module de connexion (3) comportant : - un circuit de pistes conductrices (11) comprenant : - une première piste conductrice d'alimentation (P1) destinée à être reliée à une première borne (+Bat) du module moteur (2), et - une deuxième piste conductrice d'alimentation (P2) destinée à être reliée à une deuxième borne (-Bat) du module moteur (2), et - un noyau de ferrite (14; 17; 20) entourant les première et deuxième pistes conductrices d'alimentation (P1, P2), - caractérisé en ce que le noyau de ferrite (14 ; 17 ; 20) est réalisé en une seule pièce. L'invention concerne également un ensemble moteur (1) de bras-balai d'essuie-glace de véhicule automobile comportant un module moteur (2).
Description
Module de connexion et Ensemble moteur de bras-balai d’essuie-glace devéhicule automobile L'invention concerne un module de connexion pour ensemble moteur debras-balai d’essuie-glace de véhicule automobile, destiné à être connecté à unmodule moteur. L’invention concerne également un ensemble moteur de bras-balai d’essuie-glace de véhicule automobile.
Les moteurs à courant continu utilisés pour l'équipement des véhiculesautomobiles, notamment les moteurs d'essuie-glaces, comportent un collecteurtournant sur les secteurs duquel des balais d’alimentation en contact avec cessecteurs permettent l'alimentation de l'induit et l'entraînement du moteur.
Au cours du fonctionnement de ce type de moteur, le contact des balaisd’alimentation sur les secteurs discrets successifs du collecteur provoque desphénomènes transitoires de commutation, lors de la commutation du contactélectrique successif des balais d’alimentation avec les secteurs discrets ducollecteur tournant.
Ces phénomènes transitoires sont générateurs de parasites et/oud'interférences, lesquels peuvent être analysés en des impulsions à structurefréquentielle harmonique erratique, à très haute fréquence. Les impulsionspeuvent présenter une fréquence comprise entre 100 MHz et plusieurs GHz à unniveau d'amplitude élevée, en particulier lors de la commutation du contact desbalais d’alimentation sur les secteurs successifs du collecteur.
Ces parasites et/ou interférences peuvent se propager sans grandedifficulté sur les lignes d'alimentation et/ou de transmission de signaux duvéhicule automobile, ce qui peut poser des problèmes de sécurité et/ou depollution électromagnétique.
En cela, ils apparaissent préjudiciables non seulement au confort desutilisateurs du véhicule, lorsque ces parasites et/ou interférences se propagent,par exemple, sur les circuits audio d'un récepteur radiofréquence du véhicule,mais également au bon fonctionnement, voire à la sécurité, du véhicule, lorsqueces derniers se propagent sur les lignes de commande, de contrôle ou de régulation des organes du véhicule, tels que notamment les organes de contrôlede vitesse et/ou de freinage et/ou de conduite (« Steer by wire ») et/ou deguidage véhicule de type GPS et/ou de récepteurs TNT, Wifi, Bluetooth ou autre.
Ces parasites et/ou interférences peuvent en outre être préjudiciables aubon fonctionnement des circuits mémoire et de calcul embarqués équipant lesvéhicules automobiles actuels.
Parmi les solutions de l'art antérieur utilisées pour réduire le niveaud'amplitude de ces parasites et/ou interférences, on connaît un filtreatténuateur/éliminateur de bande des inductions électromagnétiques comportantune inductance à noyau de ferrite formée par un premier et un deuxièmeéléments de noyau de ferrite identiques placés en vis-à-vis pour former unmanchon de passage entourant l'une au moins des pistes conductricesd'alimentation. Les éléments de noyau de ferrite sont maintenus en vis-à-vis parun doigt à cliquet de la plaque de fermeture.
On constate cependant des difficultés de réalisation. En effet, un mauvaisalignement des premier et deuxième éléments de noyau de ferrite peut générerun entrefer susceptible de diminuer les performances d’atténuation desperturbations électromagnétiques de l’inductance à noyau de ferrite. En outre,cette réalisation est coûteuse.
Un but de la présente invention est d’améliorer le dispositif de filtrageantiparasite de l’état de la technique. A cet effet, la présente invention a pour objet un module de connexiondestiné à être connecté à un module moteur d’un ensemble moteur de bras-balaid’essuie-glace de véhicule automobile, le module de connexion comportant : - un circuit de pistes conductrices comprenant : - de préférence à une première extrémité, une première pisteconductrice d’alimentation destinée à être reliée à unepremière borne du module moteur, et - de préférence à une deuxième extrémité, une deuxièmepiste conductrice d’alimentation destinée à être reliée à unedeuxième borne du module moteur, et - un noyau de ferrite entourant les première et deuxième pistesconductrices d’alimentation, - caractérisé en ce que le noyau de ferrite est réalisé en une seulepièce.
Le noyau de ferrite ainsi agencé au plus près du module moteur, permetd’atténuer/éliminer la propagation des signaux parasites résiduels de hautefréquence engendrés par la commutation des balais d’alimentation du moteurvers le circuit de pistes conductrices du module de connexion.
Le noyau de ferrite réalisé en une seule pièce permet d’éviter lafabrication de deux pièces distinctes à assembler, ce qui facilite la fabrication, lemontage et réduit les coûts. On évite les éventuels problèmes d’alignement despremier et deuxième éléments de noyau de ferrite de l’art antérieur susceptiblesd’amoindrir les performances d’atténuation des perturbations parasites.
Selon une ou plusieurs caractéristiques du module de connexion, priseseule ou en combinaison, - le noyau de ferrite comporte un unique logement commun traversépar les première et deuxième pistes conductrices d’alimentation, - le noyau de ferrite présente une forme générale parallélépipédique, - le noyau de ferrite comporte un premier et un deuxième manchonsreliés ensemble par un pontet, le premier manchon entourant lapremière piste conductrice d’alimentation et le deuxième manchonentourant la deuxième piste conductrice d’alimentation, - le noyau de ferrite comporte une première partie comportant unlogement commun traversé par les première et deuxième pistesconductrices d’alimentation et une deuxième partie comportant unpremier et un deuxième manchons reliés ensemble par un pontet,le premier manchon entourant la première piste conductriced’alimentation et le deuxième manchon entourant la deuxième pisteconductrice d’alimentation, - les grandes faces des première et deuxième pistes conductricesd'alimentation se font face. Ainsi redressées sur leurs tranches, les pistes conductrices d’alimentation peuvent être insérées dans lenoyau de ferrite sans que celui-ci ne soit trop volumineux, - le module de connexion comporte un boîtier de fermeturecomprenant un logement recevant le circuit de pistes conductriceset un moyen de clipsage configuré pour maintenir le noyau deferrite, - le module de connexion comporte un capot fixé au boîtier defermeture en coiffant le circuit de pistes conductrices. Les pistesconductrices et le noyau de ferrite sont ainsi protégés depoussières ou de l’humidité provenant de l’environnement extérieur.En outre, le capot permet d’améliorer le maintien du circuit depistes conductrices et du noyau de ferrite, en limitant notammentleur vibration dans le boîtier de fermeture. On se sert égalementd’une zone d’appui du capot située au niveau du noyau de ferritepour enfoncer les pistes conductrices d’alimentation dans lesencoches du circuit de plaquettes métalliques du porte-plaquette etpour s’assurer du bon emboîtage du noyau de ferrite. L’invention a aussi pour objet un ensemble moteur de bras-balai d’essuie-glace de véhicule automobile comportant un module moteur, caractérisé en cequ’il comporte en outre un module de connexion tel que décrit précédemmentdont la première piste conductrice d’alimentation est reliée à une première bornedu module moteur et la deuxième piste conductrice d’alimentation est reliée àune deuxième borne du module moteur.
Selon une ou plusieurs caractéristiques de l’ensemble moteur, prise seuleou en combinaison, - les première et deuxième bornes sont portées par un circuit deplaquettes métalliques du module moteur, le circuit de plaquettesmétalliques étant destiné à être raccordé aux balais d’alimentationd’un moteur à courant continu, - le module moteur comporte un filtre antiparasite comprenant aumoins une inductance et au moins une capacité, destiné à être connecté à un moteur à courant continu. Le filtre antiparasite formeun premier étage de filtrage permettant d’atténuer au moins enpartie les perturbations électromagnétiques générées par lefonctionnement du moteur à courant continu. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de ladescription d’un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, ainsi que surles figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 montre un ensemble moteur de bras-balai d’essuie-glacede véhicule automobile, - la figure 2 est un schéma électrique du module moteur, - la figure 3 montre des éléments de l’ensemble moteur de la figure1, - la figure 4 montre une vue arrière des éléments de la figure 3, - la figure 5 montre une vue de dessus d’éléments du module deconnexion de la figure 1, - la figure 6 montre des pistes conductrices d’alimentation et unnoyau de ferrite de la figure 5, selon un premier mode deréalisation, - la figure 7 montre l’ensemble moteur de la figure 1 pourvu d’uncapot, - la figure 8 montre des pistes conductrices d’alimentation et undeuxième mode de réalisation du noyau de ferrite, - la figure 9 montre un module de connexion comprenant un noyaude ferrite selon un troisième mode de réalisation, - la figure 10 montre des pistes conductrices d’alimentation et lenoyau de ferrite de la figure 9, - la figure 11 montre une vue arrière de la figure 10, - la figure 12 montre une vue en perspective du noyau de ferrite de lafigure 9.
Sur ces figures, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description seréfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pasnécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation,ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation.De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuventégalement être combinées pour fournir d'autres réalisations.
La figure 1 montre un ensemble moteur 1 de bras-balai d’essuie-glace devéhicule automobile, par exemple pour l’essuyage arrière du véhiculeautomobile. L’ensemble moteur 1 comporte un module moteur 2 et un module deconnexion 3 destiné à être connecté au module moteur 2.
Le module moteur 2 comporte un moteur à courant continu M et un filtreantiparasite 4 (voir figure 2) connecté au moteur à courant continu M.
Mieux visible sur les figures 2 et 3, le moteur à courant continu Mcomporte un collecteur tournant 5 sur les secteurs duquel des balaisd’alimentation 6 (ou « charbons ») en contact avec ces secteurs permettentl'alimentation de l'induit et l'entraînement du moteur. L'arbre du rotor du moteur M porte une vis sans fin 7 engrenant avec undispositif d’engrenage, pour entraîner un arbre de sortie destiné à entraîner unbras-balai d’essuie-glace en pivotement (non représenté).
Le filtre antiparasite 4 comprend par exemple un circuit LC, comprenantau moins une inductance et au moins une capacité. Le filtre antiparasite 4 formeun premier étage de filtrage permettant d’atténuer au moins en partie lesperturbations électromagnétiques générées par le fonctionnement du moteur àcourant continu M.
Selon un exemple de réalisation représenté sur la figure 2, le filtreantiparasite 4 comporte au moins : - une première inductance L1 disposée entre la borne d'alimentationpositive du moteur M et une première borne +Bat (ou borne positive de la batterie), - une deuxième inductance L2 disposée entre la borne d'alimentationnégative du moteur M et une deuxième borne -Bat (ou masse du véhicule), - une première capacité C1 connectée en parallèle entre la borned’alimentation positive et la borne d’alimentation négative du moteur M, et - une deuxième capacité, notée C2, C3, formée dans le cas présent pardeux capacités en série, connectée en parallèle entre la première borne +Bat etla deuxième borne -Bat.
La borne de masse du moteur M est notée sur la figure 2 par un point noirde connexion à la carcasse métallique du moteur, qui peut être connectée à ladeuxième borne -Bat et entre les deux capacités électriques C2, C3.
Selon un exemple d’implémentation visible sur les figures 3 et 4, lemodule moteur 2 comporte un porte-plaquette 8, par exemple en matériauplastique, et un circuit de plaquettes métalliques 9 porté par le porte-plaquette 8.
Les inductances L1, L2 et les capacités C1, C2, C3 du filtre antiparasite 4sont portées par le porte-plaquette 8 (une seule capacité C1 est représentée surles figures) et connectées par le biais du circuit de plaquettes métalliques 9.
Le circuit de plaquettes métalliques 9 est en outre raccordé aux balaisd’alimentation 6 du moteur à courant continu M. Le circuit à plaquettesmétalliques 9 porte en outre à deux extrémités, les première et deuxième bornes+Bat, -Bat du module moteur 2.
En revenant à la figure 1, le module de connexion 3 comporte un boîtierde fermeture 10, un circuit de pistes conductrices 11 reçu dans un logement 12du boîtier de fermeture 10 et un deuxième étage de filtrage des perturbationsélectromagnétiques.
Le boîtier de fermeture 10 permet de fixer le module de connexion 3 auvéhicule automobile. Il présente pour cela des moyens de fixation, tels que desencoches 13, au nombre de trois sur l’exemple de la figure 1. Le boîtier defermeture 10 présente un outre un fût 21 destiné à traverser la carrosserie duvéhicule pour le passage de l’arbre de sortie entraînant le bras-balai d’essuie-glace (non représenté).
Le boîtier de fermeture 10 est par exemple en matériau plastique etobtenu par moulage.
Le circuit de pistes conductrices 11 comporte de préférence à unepremière extrémité, une première piste conductrice d’alimentation P1 reliée à lapremière borne +Bat du module moteur 2 et de préférence à une deuxièmeextrémité, une deuxième piste conductrice d’alimentation P2 reliée à la deuxièmeborne -Bat du module moteur M.
Le circuit de pistes conductrices 11 est par exemple un circuit découpé.
Le circuit de pistes conductrices 11 relie électriquement le moteur àcourant continu M à une batterie du véhicule automobile. Il permet en outre defournir un signal de sortie relatif au positionnement du moteur M.
Le deuxième étage de filtrage des perturbations électromagnétiques estformé par un noyau de ferrite 14.
Le deuxième étage de filtrage des perturbations électromagnétiquespermet d'obtenir une deuxième atténuation/élimination de la propagation dessignaux parasites de haute fréquence engendrés par la commutation des balaisd’alimentation 6 du moteur M, vers le circuit de pistes conductrices 11 du modulede connexion 3 en absorbant puis dissipant l’énergie des courants alternatifshaute fréquence générés par le fonctionnement du moteur à courant continu M.
Le noyau de ferrite 14 entoure les première et deuxième pistesconductrices d’alimentation P1, P2. Il est ainsi agencé au plus près du modulemoteur 2.
Le noyau de ferrite 14 entourant les deux pistes conductricesd'alimentation P1, P2 est réalisé en une seule pièce. Il est par exemple obtenupar moulage.
On évite ainsi la fabrication de deux pièces distinctes à assembler, ce quifacilite la fabrication, le montage et réduit les coûts. On évite les éventuelsproblèmes d’alignement des premier et deuxième éléments de noyau de ferritede l’art antérieur susceptibles d’amoindrir les performances d’atténuation desperturbations parasites.
En outre, on prévoit que les grandes faces des première et deuxième pistes conductrices d'alimentation P1, P2 se font face. Le circuit de pistesconductrices 11 présente ainsi des pistes conductrices d’alimentation P1, P2agencées sur la tranche et des pistes conductrices posées à plat dans lelogement 12 du boîtier de fermeture 10. Ainsi redressées sur leurs tranches, lespistes conductrices d’alimentation P1, P2 peuvent être insérées dans le noyau deferrite 14 réalisé d’une seule pièce sans que celui-ci ne soit trop volumineux. Encomplément, les bornes +Bat, -Bat du circuit de plaquettes métalliques 9comportent des encoches recevant les pistes conductrices d’alimentation P1, P2sensiblement orthogonalement. Le contact des pistes conductrices d’alimentationP1, P2 engagées dans les encoches du circuit de plaquettes métalliques 9 est enoutre amélioré par rapport aux contacts frottant de l’état de la technique.
Au montage, on insère les pistes conductrices d’alimentation P1, P2 dansle noyau de ferrite 14, puis on monte celui-ci dans le logement 12 du boîtier defermeture 10.
Le noyau de ferrite 14 est par exemple immobilisé dans une cavité dulogement 12.
Selon un autre exemple de réalisation, le logement 12 présente un moyende clipsage configuré pour maintenir le noyau de ferrite 14 par emboîtageélastique. Par exemple, et comme représenté sur la figure 5, le moyen declipsage comporte deux pattes élastiques 15, venues de matière avec le boîtierde fermeture 10, coopérant avec le noyau de ferrite 14 pour maintenir le noyaude ferrite 14 dans le logement 12.
On peut en outre prévoir que le module de connexion 3 comporte un capot22 fixé au boîtier de fermeture 10 en coiffant le circuit de pistes conductrices 11(figure 7). Le capot 22 est par fixé au boîtier de fermeture 10 par exemple parclipsage.
Les pistes conductrices 11 et le noyau de ferrite 14 sont ainsi protégés depoussières ou de l’humidité provenant de l’environnement extérieur. En outre, lecapot 22 permet d’améliorer le maintien du circuit de pistes conductrices 11 et dunoyau de ferrite 14, en limitant notamment leur vibration dans le logement 12.
Le capot 22 est également utilisé au cours du montage du module de connexion 3 dans le module moteur 2. En effet, on se sert d’une zone d’appui Zdu capot 22 située au-dessus du noyau de ferrite 14 pour enfoncer les pistesconductrices d’alimentation P1, P2 du module de connexion 3 dans les encochesdu circuit de plaquettes métalliques 9 du porte-plaquette 8 du module moteur 2.L’appui sur la zone d’appui Z permet en outre de s’assurer du bon emboîtage dunoyau de ferrite 14 dans les pattes élastiques 15.
Dans le premier mode de réalisation illustré par les figures 1, 3, 4, 5 et 6,le noyau de ferrite 14 réalisé en une seule pièce comporte un unique logementcommun 16 traversé par les deux pistes conductrices d’alimentation P1, P2. Lenoyau de ferrite 14 présente une forme générale parallélépipédique.
Les lignes de champ magnétique formées par les courants alternatifshaute fréquence parasites sont guidées par la forme parallélépipédique du noyaude ferrite 14 pour former une boucle fermée dont le parcours complet peut êtreinscrit dans le pourtour du noyau de ferrite 14. On est ainsi assuré que le champmagnétique est bien refermé dans le noyau de ferrite 14.
En outre, les deux pistes conductrices d’alimentation P1, P2 sontcontenues dans une même boucle de lignes de champ magnétique (figure 6,flèche B1).
Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 8, lenoyau de ferrite 17 réalisé en une seule pièce comporte deux manchons 18reliés ensemble par un pontet 19, chaque manchon 18 entourant une pisteconductrice d’alimentation P1, P2 respective.
Les lignes de champ magnétique formées par les courants alternatifshaute fréquence parasites sont guidées par les formes annulaires des deuxmanchons 18 pour former deux boucles fermées. Les parcours complets desboucles peuvent être inscrits dans le noyau de ferrite 17, ce qui permet des’assurer que le champ magnétique est bien refermé dans le noyau de ferrite 17.
En outre, chaque piste conductrice d’alimentation est contenue dans unepropre boucle de lignes de champ magnétique associée à un manchon respectif(flèches B2). On atténue ainsi les perturbations électromagnétiques sur chaquepiste conductrice d’alimentation P1, P2 de façon indépendante.
Selon un troisième mode de réalisation représenté sur les figures 9, 10, 11et 12, le noyau de ferrite 20 réalisé en une seule pièce comporte une première etune deuxième parties agencées dos à dos.
La première partie comporte un logement commun 16 traversé par lesdeux pistes conductrices d’alimentation P1, P2.
La deuxième partie comporte deux manchons 18 reliés ensemble par unpontet 19, chaque manchon 18 étant traversé par une piste conductriced’alimentation P1, P2 respective.
La première partie formant un logement commun 16 traversé par les deuxpistes conductrices d’alimentation P1, P2 est par exemple agencée du côté desextrémités des pistes conductrices d’alimentation P1, P2 destinées à être reliéesrespectivement à la première borne +Bat et à la deuxième borne -Bat.
Ainsi dans la deuxième partie, les lignes de champ magnétique sontguidées par les formes annulaires des deux manchons 18 du noyau de ferrite 20pour former deux boucles fermées indépendantes (flèches B2).
Et dans la première partie, les lignes de champ magnétique sont guidéespar la forme parallélépipédique du noyau de ferrite 20 pour former une uniqueboucle fermée (flèche B1).
Claims (4)
- Revendications1. Module de connexion (3) destiné à être connecté à un module moteur (2)d’un ensemble moteur (1) de bras-balai d’essuie-glace de véhiculeautomobile, le module de connexion (3) comportant : - un circuit de pistes conductrices (11 ) comprenant : - une première piste conductrice d’alimentation (P1) destinéeà être reliée à une première borne (+Bat) du module moteur(2), et - une deuxième piste conductrice d’alimentation (P2) destinéeà être reliée à une deuxième borne (-Bat) du module moteur(2), et - un noyau de ferrite (14 ; 17 ; 20) entourant les première etdeuxième pistes conductrices d’alimentation (P1, P2), le noyau deferrite (14 ; 17 ; 20) étant réalisé en une seule pièce, ledit module de connexion (3) étant caractérisé en ce que les grandesfaces des première et deuxième pistes conductrices d'alimentation (P1,P2) se font face.
- 2. Module de connexion (3) selon la revendication précédente, caractériséen ce que le noyau de ferrite (14) comporte un unique logement commun(16) traversé par les première et deuxième pistes conductricesd’alimentation (P1, P2). 3. Module de connexion (3) selon la revendication précédente, caractériséen ce que le noyau de ferrite (14) présente une forme généraleparallélépipédique. 4. Module de connexion (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lenoyau de ferrite (17) comporte un premier et un deuxième manchons (18)reliés ensemble par un pontet (19), le premier manchon (18) entourant lapremière piste conductrice d’alimentation (P1) et le deuxième manchon (18) entourant la deuxième piste conductrice d’alimentation (P2).
- 5. Module de connexion (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lenoyau de ferrite (20) comporte une première partie comportant un logement commun (16) traversé par les première et deuxième pistesconductrices d’alimentation (P1, P2) et une deuxième partie comportantun premier et un deuxième manchons (18) reliés ensemble par un pontet (19), le premier manchon (18) entourant la première piste conductriced’alimentation (P1) et le deuxième manchon (18) entourant la deuxièmepiste conductrice d’alimentation (P2).
- 6. Module de connexion (3) selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce qu’il comporte un boîtier de fermeture (10) comprenantun logement (12) recevant le circuit de pistes conductrices (11) et unmoyen de clipsage (15) configuré pour maintenir le noyau de ferrite (14 ;17 ; 20). 7. Module de connexion (3) selon la revendication précédente, caractériséen ce qu’il comporte un capot (22) fixé au boîtier de fermeture (10) encoiffant le circuit de pistes conductrices (11). 8. Ensemble moteur (1) de bras-balai d’essuie-glace de véhicule automobilecomportant un module moteur (2), caractérisé en ce qu’il comporte enoutre un module de connexion (3) selon l’une des revendicationsprécédentes dont la première piste conductrice d’alimentation (P1) estreliée à une première borne (+Bat) du module moteur (2) et la deuxièmepiste conductrice d’alimentation (P2) est reliée à une deuxième borne (-Bat) du module moteur (2). 9. Ensemble moteur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ceque les première et deuxième bornes (+Bat, -Bat) sont portées par uncircuit de plaquettes métalliques (9) du module moteur (2), le circuit deplaquettes métalliques (9) étant destiné à être raccordé aux balaisd’alimentation (6) d’un moteur à courant continu (M). 10. Ensemble moteur (1) selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisé ence que le module moteur (2) comporte un filtre antiparasite (4) comprenantau moins une inductance (L1, L2) et au moins une capacité (C1, C2, C3),destiné à être connecté à un moteur à courant continu (M).
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