Brevet FR2503280A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne un ventilateur du type plat, destiné notamment à la ventilation de circuits électro- niques. Les ventilateurs de ce genre, dont la dimension axiale est très inférieure à la dimension radiale, comprennent géné- ralement un bottier forma"t une conduite cylindrique et por- tant dans sa partie centrale, par l'intermédiaire de bras, un support pour un stator de moteur. Une hélice est solidaire d'un rotor monté rotativement sur un arbre solidaire du bol- tier. La fixation sur une paroi est obtenue au moyen d'une bride carrée percée de trous aux angles pour laisser le pas- sage à une vis. Il est important que le même type de ventilateur puisse être monté aspirant ou soufflant. A cette fin, il est prévu deux brides, une de chaque côté. Mais une telle réalisa- tion entraîne une complication et un coût élevé de fabrication, nécessitant un démoulage à la fois radial et axial. Il s'en- suit également une importante consommation de matière, un poids relativement élevé, et un encombrement important. On a cherché à réduire ces inconvénients en réalisant la fixation suivant deux pattes diamétralement opposées situées dans l'un des plans faciaux du bottier. On réalise ainsi une économie de matière, en même temps qu'on simplifie la fabrica- tion, le démoulage étant purement axial. Mais le même ventila- tuer ne peut pas être utilisé indifféremment à l'aspiration et au soufflage. La présente invention vise à réaliser un ventilateur dont la fabrication reste particulièrement économique à la fois par la quantité de matière utilisée et par la simplicité opératoire, et qui, en outre, puisse être utilisé indifférem- ment au soufflage ou à l'aspiration, tout en présentant un poids et un encombrement relativement réduits. Suivant l'invention, le ventilateur de type plat, no- tamment pour la ventilation de circuits électroniques, comprend un bottier formant conduite cylindrique et portant dans sa partie centrale un support pour un stator de moteur, et ce support est relié par des bras à la périphérie de la conduite. Ce ventilateur comprend encore une hélice solidaire d'un rotor monté rotativement sur un arbre solidaire du bottier, et le bottier comprend des moyens de fixation sur une paroi. Le ventilateur est caractérisé en ce qu'il comprend, sur la périphérie du bottier, deux bossages de fixation diamétrale- ment opposés percés chacun d'au roems un canal de fixation parallèle à l'axe du ventilateur, la longueur des bossages suivant l'axe du ventilateur étant sensiblement égale à la longueur du boî- tier suivant la même direction. Grâce à cette réalisation, on supprime les brides ce qui entraîne un gain notable de matière et de poids, et ce qui diminue l'encombrement radial. En outre, la fabrication est simplifiée, puisque le démoulage est purement axial. En- fin, du fait de leur longueur, les bossages de fixation jouent le même rôle quelle que soit la face du ventilateur qui est appliquée contre la paroi. On peut donc utiliser indifférem- ment un môme ventilateur pour le soufflage ou pour l'aspira- tion. - Pour assurer l'interchangeabilité du ventilateur avec ceux de type ancien, il suffit de donner aux canaux le même entre axe que celui de deux trous en diagonale des brides carrées. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, chaque bossage de fixation est percé de deux canaux parallèles dont les axes sont dans un même plan avec l'axe du ventilateur, ce qui permet une possibilité d'adaptation à deux normes de perçage. Suivant une réalisation préférée de l'invention, les bossages de fixation sont solidaires du bottier par l'intermé- diaire d'un voile transversal à l'axe du ventilateur, ce qui constitue une fixation particulièrement légère et économique. L'un des voiles de fixation des bossages porte alors avantageusement un bossage supplémentaire percé d'un canal pour recevoir une prise de masse. Le bossage de prise de masse est de préférence d'une longueur inférieure à la longueur axiale du bottier, de ma- nière à laisser la place à une tête de vis. Le voile portant le bossage de prise de masse comporte avantageusement un trou pour la fixation d'un collier de ser- rage des fils d'alimentation, de sorte que tout le câblage relatif au ventilateur aboutit dans la même région. Le collier de serrage des fils comprend avantageuse- ment une saillie souple munie d'un cran de retenue pour sa fixation par encliquetage dans le trou du voile. L'un des bras reliant le support de stator à la con- duite cylindrique est évidé en gouttière pour servir de loge- ment aux fils d'alimentation, et les amener jusqu'au stator. Le ventilateur comprend de préférence un bloc-support surmoulé sur les fils d'alimentation, et le stator présente une cavité pour recevoir ce bloc-support. Ce bloc-support comprend, à l'une de ses extrémités, une butée pour coopérer avec le stator et limiter son enfonce- ment dans la cavité du stator, et, à son autre extrémité, une saillie en matériau souple présentant un cran de retenue pour empêcher l'extraction du bloc-support introduit dans la cavité du stator. Les extrémités dénudées des fils sont ainsi maintenues parfaitement immobiles par rapport au ventilateur, ce qui fa- cilite leur raccordement aux enroulements du stator. Suivant une réalisation préférée de l'invention, le ventilateur comprend un nombre de bras de liaison entre le support de stator et la conduite cylindrique suffisant pour constituer une grille de protection. Le nombre de bras étant ainsi notablement augmenté par rapport aux réalisations connues, il est possible de dimi- nuer leur section, notamment dans le sens axial, ce qui permet de diminuer l'encombrement axial du ventilateur. Dans le but de réduire encore l'encombrement axial du ventilateur, l'hélice porte un coussinet unique pour coopérer avec l'arbre, ce coussinet comprenant deux portées décalées axialement et séparées par une cavité, le diamètre extérieur du coussinet étant réduit au droit de ces portées. On obtient ainsi un encombrement axial très inférieur à celui obtenu par le montage classique à deux coussinets sé- parés par un feutre d'huile. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limi- tatif: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ventila- teur conforme à l'invention, suivant I-I de la figure 2; La figure 2 est une vue transversale, du côté des bras, suivant II-II de la figure 1; La figure 3 est une vue suivant III-III de la figure 2; La figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 2; La figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de la figure 2; La figure 6 est une vue analogue à la figure 3, dans une variante de réalisation, les fils électriques étant enle- vés; La figure 7 est une vue partielle, analogue à la figure 6, dans un autre mode de réalisation; La figure 8 est une vue en coupe suivant VIIIVIII de la figure 6; La figure 9 est une vue en coupe suivant IX-IX de la figure 6; La figure 10 est une vue en coupe suivant X-X de la figure 6; La figure 11 est une vue en coupe suivant XI-XI de la figure 7; La figure 12 est une vue en perspective du collier de fixation des fils; La figure 13 est une vue en coupe du bloc-support des fils, représenté seul, suivant XIII-XIII de la figure 1; La figure 14 est une vue suivant XIV- XIV de la figure 13; La figure 15 est une vue de détail, à plus grande échelle, d'une partie de la figure 1. En référence aux figures 1 à 3, le ventilateur com- prend un bottier 1 qui forme une conduite cylindrique 2 et porte, dans sa partie centrale un support 3 pour le stator 4 d'un moteur électrique. Le support 3 est relié à la conduite cylindrique 2 par des bras 5 qui sont en nombre suffisant pour constituer une grille de protection. Des entretoises 6 réunis- sent ces bras en formant un anneau qui joue à la fois un rôle de consolidation et de protection supplémentaire. Un arbre 7 encastré au centre du support 3 porte une hélice 8 par l'intermédiaire d'un coussinet 9 encastré dans le moyeu 11 de l'hélice qui-contient le rotor 12 du moteur. Deux voiles 13,14 formant monobloc avec le bottier 1 sont sensiblement diamétralement opposés à l'extérieur de la conduite 2, la position de leur plan relativement aux faces ,16 du bottier (figure 3) étant dictée par des impératifs de moulage. Un bossage 17 est solidaire de ces voiles et sa fixa- tion à la conduite 2 est consolidée par une nervure 18. La longueur de ce bossage est sensiblement égale à la longueur axiale du bottier 1 (figure 4), et il est percé de deux canaux parallèles 19,21 dont les axes sont sensiblement dans un même plan avec l'axe de rotation de l'hélice. A chacune de leurs extrémités, ces canaux débouchent dans un chambrage commun 22. Le voile 14 porte un bossage supplémentaire 23, dont la fixation à la conduite 2 est consolidée par une nervure 24, et qui est percé de deux trous borgnes 25 symétriques et dans le prolongement l'un de l'autre (figure 5), de façon à former un canal obturé, d'axe parallèle à l'axe de rotation du venti- lateur. La longueur du bossage 23 est inférieure à la distance séparant les faces 15 et 16 du boîtier 1, de manière à laisser un espace entre lui et une paroi sur laquelle serait appliquée l'une quelconque de ces faces. Le voile 14 comporte encoresur une surépaisseur 26, un trou 27 (figure 6) destiné à recevoir un collier 28 (figures 2 et 3) dans lequel sont serrés les fils d'alimentation 29 du moteur. Le collier 29 (figure 12) comporte une saillie en maté- riau souple formée de trois pointes 31 munies chacune d'un cran de retenue 32, de sorte qu'il suffit d'enfoncer les pointes dans le trou 27 jusqu'à ce que les crans 32 ressortent de l'au- tre côté du voile 14 pour que le collier soit encliqueté dans le voile. A environ 900 des bossages 17, le bottier 1 présente deux méplats symétriques 33 qui facilitent sa manutention et se prêtent à des inscriptions. L'un des bras de liaison 5, référencé 5a sur les fi- gures 2 et 6, est plus large que les autres et réalisé avec une section en gouttière (figure 10) pour contenir les fils d'alimentation 29 provenant du collier 28. A l'extrémité de ce bras, le support de stator 3 est percé d'un trou 34 pour permettre aux fils d'entrer dans le stator. Sur l'extrémité des fils 29 entrant dans le stator est surmoulé un blocsupport 35 (figure 1) qui se loge dans une cavité 36 du stator, les extrémités 37 des fils qui sortent de ce bloc étant dénudées. Le bloc-support 35 comporte du côté des extrémités 37, une butée 38 (figures 13 et 14) pour coopérer avec une face du stator et limiter son enfoncement dans la cavité 36. A son autre extrémité, il comporte une saillie 39 en matériau sou- ple (figure 1) présentant un cran de retenue 41 pour coopérer avec l'autre face du stator et empêcher l'extraction du bloc- support 35 une fois introduit dans la cavité 36. Le coussinet 9 solidaire de l'hélice 8 et monté rotativement sur l'arbre 7 comprend deux portées 42 (figure 1) séparées par une cavité centrale 43 servant de réserve d'huile. Les extrémités 44 du coussinet situées au droit des portées 42 ont des diamètres extérieurs réduits. De la sorte, lors de l'enfoncement à force du coussinet dam l'hélice, la déforma- tion du métal ne s'applique pas à la zone des portées, et leur coaxialité n'est pas altérée. Une rondelle 45 formant joint d'arrêt d'huile est dis- posée autour de l'arbre 7 du côté de son extrémité encastrée. Cette rondelle comporte un bourrelet périphérique 46 venant s'appuyer sur le coussinet 9. Des échancrures radiales 47 sont pratiquées dans ce bourrelet pour mettre en communication la périphérie de l'arbre 7 avec la cavité 48 formée entre l'hé- lice 8 et la partie 44 du coussinet dont le diamètre extérieur est réduit (figure 15). Suivant une variante de réalisation, le bottier 1 com- porte des bossages de fixation 117 (figure 7) o n'est prati- qué qu'un seul canal 121. La fixation s'effectue alors par une tige filetée 49 associée à un écrou 51, avec un bloc de maté- riau élastique 52 occupant l'un des chambrages 122 (figure 11) et prenant appui sur l'épaulement formé en bout de ce chambrage. Dans la réalisation décrite plus haut, la présence de deux canaux 19,21 permet une adaptation immédiate à deux entre axes normalisés, et permet notamment d'utiliser ce ventilateur en remplacement d'un ventilateur classique à quatre points de fixation, en disposant la ligne des bossages en diagonale dans les points de fixation existants. Suivant une autre variante de réalisation, les bossa- ges 217 présentent une ouverture latérale 253 (figures 6 et 9), de manière à permettre l'insertion d'un manchon élastique 254 (figure 8) débordant, dans lequel on introduit ensuite un tube rigide 255 pour limiter l'écrasement du manchon 254 au serrage de la vis de fixation. Dans ce cas, le bossage 217 proprement dit est d'une longueur un peu inférieure à la longueur axiale du bottier 1, la compensation étant obtenue par le bourrelet débordant du manchon 254. Dans tous les cas, il apparaît, étant donné la symé- trie des bossages de fixation, que le ventilateur peut être fixé sur une paroi par l'une quelconque de ses faces 15 ou 16, c'est-à-dire indifféremment au soufflage et à l'aspiration. On peut également, au moyen d'une vis 56 (figure 3) fixer un fil de masse 57 sur le bossage 23, de n'importe quel côté, la tête de la vis ayant la place de se loger à l'inté- rieur de l'encombrement axial du bottier 1. Pour monter le ventilateur, le stator 4 étant installé, on fait passer les fils 29 par la cavité 6 du stator jusqu'à y introduire le bloc- support 35 surmoulé sur eux. On pousse à fond ce bloc jusqu'à son encliquetage par la saillie 39. On soude alors les extrémités dénudées 37, ainsi maintenues fixes, sur les fils statoriques. On rabat ensuite les fils 29 dans la gouttière du bras Sa et on encliquète le collier 28 dans le trou 27. On engage ensuite l'hélice 8, par le coussinet 9, sur l'arbre 2 après avoir introduit de l'huile dans la cavité centrale 43 du coussinet. En fonctionnement, l'huile qui sort en bout de coussinet est projetée par la force centrifuge et, passant par les échancrures 47 de la rondelle 45, vient s'ac- cumuler dans la cavité 48 o elle est en contact avec le cous- sinet. Il apparaît que, par la suppression des brides carrées classiques, on réalise une importante économie de matière, une diminution du poids et une réduction de l'encombrement radial. Et ces avantages ne sont en aucune façon obtenus au détriment des performances du ventilateur, qui résultent essentiellement de la vitesse périphérique de l'hélice, donc de son diamètre, qui n'a été en rien modifié. Outre les avantages de matière, de poids et d'encombre- ment radial de ce ventilateur sur les réalisations classiques à brides, on obtient une réduction de l'encombrement axial notamment par la multiplication du nombre des bras de liaison, qui permet de réduire leur section, notamment dans le sens axial. Cet avantage des bras s'ajoute à celui suivant lequel ces bras dispensent, du moins d'un côté de l'appareil, de rapporter une grille de protection. Bien que la dimension des bras 5 soit réduite dans le sens axial, la dimension de leur section dans le sens tangentiel est réduite encore davantage, comme représenté sur la coupe rabattue 5b (figure 2), ce qui confère à ces bras une forme d'ailette axiale qui joue le rôle de redresseur en nid d'abeille et améliore le rendement. Les bras sont en effet situés dans la face de sortie de l'air. Ce rôle est complété par une forme analogue des entretoises 6 (figure 1). Cette réduction d'encombrement axial résulte encore de l'utilisation du coussinet unique, qui permet de réduire la longueur du moyen d'hélice. Au total, on parvient ainsi à réduire l'encombrement axial de 38 mm (1"1/2) à 25,4 mm (1"). Le ventilateur selon l'invention constitue donc un produit industriel nouveau réalisant une unité fonctionnelle qui répond à une finalité unique d'économie de fabrication et d'emploi. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits mais couvre toute variante technologique à la portée de l'homme de l'art. R E V E N D I C A T I O N S 1. Ventilateur de type plat, notamment pour la venti- lation de circuits électroniques, comprenant un bottier (1) formant conduite cylindrique (2) et portant dans sa partie centrale un support (3) pour un stator (4) de moteur, ledit support étant relié par des bras (5) à la périphérie de la conduite, ce ventilateur comprenant une hélice (8) solidaire d'un rotor (12) monté rotativement sur un arbre (7) solidaire du bottier, le bottier comprenant des moyens de fixation sur une paroi, caractérisé en ce qu'il comprend, sur la périphérie du bottier (1), deux bossages de fixation (17) diamétralement opposés percés chacun d'au moins un canal de fixation (19,21) parallèle à l'axe du ventilateur, la longueur des bossages (17) suivant l'axe du ventilateur étant sensiblement égale à la longueur du bottier (1) suivant la même direction. 2. Ventilateur conforme à la revendication 1, carac- térisé en ce que chaque bossage de fixation (17) est percé de deux canaux (19,21) parallèles dont les axes sont dans un même plan avec l'axe du ventilateur. 3. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les bossages de fixation (17) sont solidaires du bottier (1) par l'intermédiaire d'un voile (13, 14) transversal à l'axe du ventilateur. 4. Ventilateur conforme à la revendication 3, carac- térisé en ce que l'un (14) des voiles de fixation des bossages (17) porte un bossage supplémentaire (23) percé d'un canal (25) pour recevoir une prise de masse (57). 5. Ventilateur conforme à la revendication 4, carac- térisé en ce que le bossage de prise de masse (23) est d'une longueur inférieure à la longueur axiale du bottier (1). 6. Ventilateur conforme à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le voile (14) portant le bossage de prise de masse (23) comporte un trou (27) pour la fixation d'un collier (28) de serrage des fils d'alimentation (29). 7. Ventilateur conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le collier (28) de serrage des fils (29) comprend une saillie souple (31) munie d'un cran de retenue (32) pour sa fixation par encliquetage dans le trou (27) du voile (14). 8. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'un (5a) des bras (5) reliant le support (3) de stator à la conduite cylindrique (2) est évidé en gouttière pour servir de logement aux fils d'alimen- tation (29). 9. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un bloc-support (35) surmoulé sur les fils d'alimentation (29), le stator (4) pré- sentant une cavité (36) pour recevoir ce bloc-support. 10. Ventilateur conforme à la revendication 9, carac- térisé en ce que le bloc-support (35) comprend, à l'une de ses extrémités, une butée (38) pour coopérer avec le stator (4) et limiter son enfoncement dans la cavité (36) du stator. 11. Ventilateur conforme à la revendication 10, carac- térisé en ce que le bloc-support (35) comprend, à son autre extrémité, une saillie (39) en matériau souple présentant un cran de retenue (41) pour empêcher l'extraction du bloc- support introduit dans la cavité (36) du stator (4). 12. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les bossages de fixation (217) sont ouverts latéralement pour recevoir un manchon (254) en matériau souple, ce manchon contenant lui-môme un tube rigide (255). 13. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les canaux de fixation (19,4,121) comprennent une partie (22,122) à diamètre élargi pour conte- nir un bloc (52) de matériau élastique venant en butée contre un épaulement constitué par une partie de plus faible diamètre. 14. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le bottier 1 présente au moins un méplat extérieur (33), sensiblement parallèle au plan contenant les axes des canaux de fixation. 15. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend un nombre de bras de liaison (5) entre le support (3) de stator et la conduite cy- lindrique (2) suffisant pour constituer une grille de protec- tion. 16. Ventilateur conforme à l'une des revendications I à 15, caractérisé en ce que les bras de liaison (5) entre le support (3) de stator et la conduite cylindrique (2) ont une section droite dont la dimension axiale est plus grande que la dimension tangentielle. 17. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les bras (5) reliant le support (3) du stator à la conduite circulaire (2) sont reliés entre eux par des entretoises (6). 18. Ventilateur conforme à l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l'hélice (8) pofte un coussinet (9) unique pour coopérer avec l'arbre (7), ce coussinet compre- nant deux portées (42) décalées axialement et séparées par une cavité (43) , le diamètre extérieur du coussinet étant réduit au droit de ces portées. 19. Ventilateur conforme à la revendication 18, carac- térisé en ce qu'il comprend une rondelle (45) formant joint d'arrêt d'huile disposée autour de l'arbre (7) vers son extré- mité encastrée, cette rondelle prenant appui sur le coussinet (9) par un bourrelet (46) périphérique, des échancrures ra- diales (47) étant pratiquées dans ce bourrelet pour mettre en communication la périphérie de l'arbre (7) émergeant du cous- sinet (9) avec la cavité (48) formée entre l'hélice (8) et la partie (44) du coussinet à diamètre extérieur réduit.