Brevet FR2672089A1 — publié le 19920731

"Roue de ventilateur avec un moyeu en forme de cha- peau" L'invention concerne une roue de ventilateur avec un moyeu en forme de chapeau o, sur la paroi ex- térieure du chapeau, est fixé un grand nombre d'ailet- tes s'étendant sensiblement radialement et sur le fond du chapeau est fixé l'arbre d'induit d'un moteur d'en- traînement électrique, le fond du chapeau présente sur son côté intérieur plusieurs nervures disposées à une certaine distance les unes des autres, s'étendant ra- dialement, nervures entre lesquelles se trouvent des espaces du fond de chapeau. On connaît déjà une telle roue de ventilateur dans laquelle le fond du chapeau a environ la même épaisseur que la paroi du chapeau Quand une tel- le roue de ventilateur est reliée particulièrement so- lidement à l'arbre du moteur d'entraînement, les vi- brations des forces magnétiques qui se produisent dans le moteur électrique, provoquées par les encoches de20 l'induit traversant le champ magnétique, sont transmises par l'arbre au moyeu et rayonnent par les ailettes en ondes sonores dans l'air Le son de flûte qui en résulte qui dépend des dimensions choisies en particu- lier pour le moyeu et atteint une fréquence d'environ25 630 Hz est ressenti de façon gênante en particulier quand le ventilateur sert à ventiler le dispositif de refroidissement du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. La roue de ventilateur selon l'invention est caractérisée par le fait que le fond du chapeau dans la zone des espaces mentionnés ci-dessus présente des enfoncements partant de son côté intérieur, qui ont une profondeur d'au moins 70 % de l'épaisseur du fond du chapeau. L'invention est encore caractérisée par le fait que ces enfoncements s'étendent d'une nervure jusqu'à l'autre nervure voisine vu dans le sens péri- phérique du moyeu. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les espaces comportent des perçages dis- posés entre deux nervures voisines et s'étendent de préférence radialement, en forme de fentes. L'invention est aussi caractérisée par le fait que la largeur des fentes, mesurée dans le sens périphérique du moyeu atteint au maximum 3 mm. Enfin l'invention est encore caractérisée par le fait que les extrémités libres des ailettes sont reliées les unes aux autres par un anneau entou- rant le moyeu. L'invention par rapport aux roues de venti- lateur déjà connues à l'avantage qu'elle est élastique dans la zone des espaces et qu'on peut ainsi éliminer les vibrations dans cette zone De cette façon, dispa- ra t également le bruit gênant de fonctionnement La fréquence f (par exemple de 630 Hz) est calculée comme suit: n f = z formule dans laquelle z = nombre des enco- 60 ches, N = vitesse de rotation en tours/min La longueur d'onde correspondante est c X = formule dans laquelle c = vitesse du son en f m/s dans le cas présent 340 m/s X = = 0,54 m 360 Hz Les vibrations se produisent quand le diamètre du moyeu a pour valeur X D = dans le cas présent 4- 0,54 m D = = 0,135 m Comme la taille du moteur et la taille du ventilateur ne peuvent pas être modifiées (tailles né- cessaires pour remplir leur mission) on peut avec ces moyens abaisser le bruit du moyeu ou du point de vue acoustique "l'assourdir". Il est particulièrement avantageux que les espaces présentent des perçages disposés entre deux nervures voisines s'étendant de préférence radiale- ment, en forme de fente. On a représenté un exemple de réalisation de l'invention aux dessins et il sera expliqué plus en détail à la description qui va suivre. La figure 1 est une vue de dessus de la roue de ventilateur vue en direction du moyeu en forme de chapeau, La figure 2 est une coupe partielle à tra- vers la roue de ventilateur selon la figure 1, selon la ligne de coupe II-II, dans une représentation agrandie, La figure 3 est une coupe partielle à tra- vers la roue de ventilateur, le long de la ligne III- III à la figure 1 dans une représentation agrandie et, La figure 4 est une représentation agrandi d'un détail désigné à la figure 2 par la référence IV. Une roue de ventilateur 10 représentée à la figure 2 a un moyeu 12 en forme de chapeau, dont la forme ressort plus clairement à la figure 2 Sur le côté extérieur 14 de la paroi 16 du chapeau est dispo- sé un grand nombre d'ailettes 18, qui sont reliées à leurs extrémités libres les unes aux autres par une bague périphérique 20 A la paroi du chapeau en forme d'anneau est associé un fond de chapeau 22, qui s'é- tend dans le sens radial de la roue de ventilateur 10. A l'intérieur du chapeau 22 de moyeu 12 est logée une section plus grande d'un moteur électrique 24 d'en- traînement, qui est représenté en partie à la figure 2 avec des lignes en traits-points et qui est pourvu de la référence 24 Le moteur électrique d'entraînement 24 a un arbre d'entraînement ou arbre d'induit 26 qui fait saillie et à l'extrémité libre duquel est fixé le fond du chapeau 22 du moyeu 12 de la roue de ventila- teur 10 Pour cela, l'arbre d'induit 26 passe à tra- vers le fond du chapeau dans la zone d'un renforcement central 28 La fixation elle-même est réalisée au moyen d'un écrou de fixation 30 vissé sur un téton fi- leté non représenté de l'arbre d'induit 26 De cette façon, le moyeu 12 et avec lui la roue de ventilateur sont reliés solidement à l'arbre d'induit 26, de telle sorte que la roue de ventilateur tourne en même temps que l'induit non représenté du moteur électrique 24 Comme on le voit davantage à la figure 2, le moyeu en forme de chapeau 12 présente sur son côté intérieur aussi bien dans la zone de la paroi intérieure du cha- peau qu'également dans le fond de chapeau 22, des ner- vures 32, qui vues dans le sens périphérique du moyeu, se trouvent à une certaine distance les unes des au- tres et s'étendent radialement sur le fond du chapeau 22 (figure 1) Entre deux nervures voisines, il existe ainsi des espaces 34 de fond de chapeau 22 Les espa- ces ont sensiblement la forme de segments, comme on le montre à la figure 1 dans la forme de chapeau du moyeu 12 On peut voir à la figure 2, que dans la zone de ces espaces 34, le fond de chapeau présente des enfon- cements 36 partant de son côté intérieur, qui ont au moins une profondeur 38 de 70 % de l'épaisseur 40 du fond de chapeau (figure 3) La figure 3 montre en ou- tre que l'épaisseur 42 du fond de chapeau 22 qui sub- siste dans la zone des enfoncements 36 est très faible par rapport à celle des nervures 32 De cette façon, on obtient une certaine élasticité de la roue de ven- tilateur dans la zone du fond de chapeau 22, grâce à laquelle on atteint une extinction des vibrations qui se produisent De cette façon, le bruit du moyeu est du point de vue acoustique davantage assourdi Comme le montre la figure 1, les enfoncements 36 s'étendent entre les nervures 32 sur toute la distance qui est disponible entre deux nervures 32 voisines La figure 1, montre encore que les espaces 34 présentent des perçages 44 en forme de fentes disposés entre les ner- vures voisines les unes des autres, s'étendant de pré- férence radialement Mesurée dans le sens périphérique du moyeu, la largeur 46 des fentes 44 atteint au maxi- mum 3 mm (figure 4); ceci à cause du fait que la pa- roi mince, subsistante 48 dans la zone des espaces 34, doit assurer une protection éprouvée contre l'eau qui jaillit du côté extérieur du fond du chapeau 22, eau qui pourrait dans le cas de fentes 44 trop larges, pénétrer par les orifices 50 de l'air de refroidissement dans la paroi 51 du moteur électrique d'entraînement 24 tournée vers le fond du chapeau 22 et par là dans ce moteur Cette eau qui jaillit peut être provoquée par les tourbillons du véhicule roulant sur la chaus- sée Le dispositif de ventilation avec la roue de ven- tilateur 10 sert à la ventilation d'un dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne ap- partenant à un véhicule automobile Au moyen de la roue de ventilateur qui tourne, on empêche de façon sure en liaison avec la petite largeur des fentes 44 que le jaillissement d'eau puisse arriver dans le mo- teur électrique 24 par les ouvertures de ventilation et endommage le moteur. R E V E N D I C A T I O N S 1) Roue de ventilateur avec un moyeu en for- me de chapeau o, sur la paroi extérieure du chapeau, est fixé un grand nombre d'ailettes s'étendant sensi- blement radialement et sur le fond du chapeau est fixé l'arbre d'induit d'un moteur d'entraînement électri- que, le fond du chapeau présente sur son côté inté- rieur plusieurs nervures disposées à une certaine dis- tance les unes des autres, s'étendant radialement, nervures entre lesquelles se trouvent des espaces du fond de chapeau, roue de ventilateur caractérisée en ce que le fond du chapeau ( 22) dans la zone des espa- ces ( 34) présente des cavités ( 36) partant de son côté intérieur, ayant une profondeur ( 38) d'au moins 70 % de l'épaisseur ( 40) du fond du chapeau. 2) Roue de ventilateur selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que les cavités ( 36) s'é- tendent d'une nervure ( 32) jusqu'à l'autre nervure voisine ( 32), vue dans le sens périphérique du moyeu ( 12). 3) Roue de ventilateur selon l'une des re- vendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les espa- ces ( 34) comportent des perçages ( 44) disposés entre deux nervures voisines ( 32) et s'étendant de préféren- ce radialement, en forme de fentes. 4) Roue de ventilateur selon la revendica- tion 3, caractérisée en ce que la largeur ( 46) des fentes ( 44) mesurée dans le sens périphérique du moyeu ( 12), atteint au maximum 3 mm. 5) Roue de ventilateur selon les revendica- tions précédentes prises dans leur ensemble, caracté- risée en ce que les extrémités libres des ailettes ( 18) son reliées les unes aux autres par un anneau ( 20) entourant le moyeu ( 12).