Brevet FR2691593A1 — publié le 19931126

DISPOSITIF DE FIXATION DE MOTEURS ELECTRIQUES La présente invention a pour objet un dispositif de fixation de moteurs électriques qui permet une diminution des sources de bruit dans des appareils ménagers. Le confort acoustique est une des pcccptioe's des fabricants d1apareils ménagers. Une des sources de bruit réside dans l'utilisation de moteurs d'entralnement des paniers tambours et des pompes de circulation qui présentent une modulation parasite du couple fourni. IRS raisons de cette modulation parasite sont connues et identifiées pour la plupart; on peut citer l'existence de pâles saillants, de recouvrement d'encoches insuffisant, de courants pulsatoires ou de commutations mécaniques ou électriques. Notamment, les cycles de fonctionnement des machines à laver le linge présentent deux régimes qui sont source de bruits gênants: le lavage et l'essorage. Pendant la phase de lavage, le couple que doit développer le moteur est important (de un à trois mN) puisqu'il doit fifre tourner entre 40 et 55 tours par minute, le panier contenant le linge trempé à brassé et l'eau de lavage. La puissance acoustique dégagée est importante et est principalement comprise dans une bande de fréquence de 100 à 600 Hz. Lors de la phase d'essorage, le panier peut tourner jusqu'à 1600 tours par minute. Le balour résiduel du moteur, du linge dans le panier et les différents roulements utilisés provoquent des vibrations de la structure à des frdquences principalement comprises entre 100 et 300 HZ. Ces vibrations s'appliquent à la structure du lave-linge et provoquent des émissions acoustiques pouvant être très importantes sur les machines les plus économiques. Par ailleurs, les vibrations dans cette plage de fréquence se transmettent par le sol et les murs des bâdments. A ce type de nuisances sonores viennent s'ajouter les bruits des balais frottant contre les collecteurs des moteurs universels à une fréquence de l'ordre de 3 à 6 KHz, ce qui est particulièrement gênant à l'oreille. Tous ces effets acoustiques sont exacerbés par le fait qu'on fixe le moteur sur une des pièces constitutives de l'appareil mPager. Ces pièces présentent généralement de grandes surfaces et les exigences économiques tendent à en diminuer l'épaisseur. Ces pièces se comportent donc comme des membranes de haut-parleurs excitées par les vibrations issues du moteur et gênèrent du bruit dans une bande comprise entre quelques dizaines de hertz et quelques centaines de hertz. Les solutions connues afin de réduire ces bruits sont de deux types. La première solution consiste à fixer solidement le moteur générateur de couples pulsatoires (entre le rotor et le stator) sur une pièce très massive de l'appareil. Ces couples pulsatoires provoquent des débattements angulaires inversement proportionnels aux inerties de ces deux organes. Lorsque Ie moteur est fixé solidement à une pièce massive, l'inertie du stator augmente fortement et l'amplitude des battements angulaires devient négligeable. Meme si ceux ci s'appliquent à des grandes surfaces, il n'y aura pas de génération importante de bruit.Il subsiste bien entendu une modulation importante du couple fourni par le rotor, mais génialement un dispositif de transmission souple (du type courroie) permet d'en minimiser les effets. L'inconvénient de cette méthode est la nécessité de disposer d'une pièce lourde (organe massif) capable de servir de référence à la fixation du moteur, ceci aboutissant généralement à une surcot important Une seconde solution consiste à interposer entre le moteur et les pièces servant à le supporter un matériau élastomère dont on attend qu'il provoque sur la transmission des vibrations du moteur envers le support, une fréquence de coupure la plus basse possible, c'est-àdire une fréquence inférieure au moins à 100 Hz. En fait, la nécessite de fixer le moteur aboutit dans tous les exemples connus à comprimer ces élastomères. Leur raideur évolue et les fréquences de coupure obtenues sont situées à quelques centaines de Hz, c'est-à-dire beaucoup trop haut par rapport au spectre des vibrations provoquant les désagréments acoustiques les plus sensibles. La présente invention permet de s'affranchir des inconvénients liés à ces solutions, en dissociant la fonction de fixation radiale et longitudinale de la fonction transmission du couple et en adoptant un dispositif à très bonne raideur pour les fonctions de fixation radiale et longitudinale, et un dispositif à très faible raideur pour la fonction transmission du couple. On évite ainsi que les vibrations de rotation du stator et de la carcasse du moteur ne génèrent des déplacements des pièces de grandes surfaces appartenant à l'appareil, ce qui a pour effet de diminuer considérablement la nuisance acoustique. Ce dispositif peut etre réalisé sans surcoût par rapport au dispositif existant. La présente invention sera mieux comprise et des avantages supplémentaires apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, illustrée par les figures suivantes: - les figures la et lb représentent un premier mode de réalisation selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe d'un second mode de réalisation selon l'invention, - et les figures 3a et 3b représentent un troisième mode de réalisation selon I'invention. La figure la représente une vue en coupe d'un moteur 1 fixé à une pièce support 2 (une cuve et aux moins deux pièces 4 appelées silent-bloc). Le moteur 1 entraîne la poulie 5 qui elle-meme entre un élément de la machine grive à la courroie de transmission 6. Dans l'art antérieur les silent-blocs 4 sont en élastomère pour absorber les vibrations du moteur afin que celles-ui ne se propagent pas jusqu'à la pièce support 2. Ces pièces 4 se présentent sous forme de palais munies d'une ouverture centrale par laquelle elles sont solidaires du moteur 1 et du berceau 3 (ou bien de la pièce support 2 directement). Comme on l'a vu précédemment, ce type de fixation ne permet pas d'obtenir une fréquence de coupure suffisamment basse. La présente invention consiste à utiliser à la place de ces palais 4, des anneaux de suspension 7 qui présentent une grande raideur radiale et axiale mais une très faible raideur en rotation. Cela est réalisé grâce à la structure particulière de cet anneau 7 représenté sur la figure lb. n est constitué d'un moyeu 8 enserrant le moteur 1, ce moyeu 8 étant relié à une jante 9 par l'intermédiaire de rayons 10, au moins au nombre de 2. Dans l'exemple de réalisation de la figure lb, ces rayons sont au nombre de trois. Cette structure permet ainsi à la fonction fixation du moteur d'être dissociée de la fonction transmission du couple. En effet, cet anneau de suspension 7 donne au moteur un certain degré de liberté en rotation, le couple maximum fourni par le moteur peut correspondre par exemple à une rotation du moyeu 8 par rapport à la jante 9 de plusieurs degrés, cette raideur en rotation variant avec l'augmentation du nombre de rayons 10 et leur finesse. Le moyeu 8, le rayon 10 et lajante 9 étant solidaires, cela assure une grande raideur radiale et axiale. Celles peut varier avec la largeur de l'anneau de suspension 7 qui peut être moulé en un seul bloc dans une matière plastique ou mallique. Le moyeu 8, les rayons 10 et la jante 9 peuvent être réalisés indifféremment en une matière plastique ou métallique ou indépendamment en une matière plastique ou métallique. De préférence, le moyeu 8 et la jante 9 sont réalisés en matiere plasdquc, et les rayons 10 en métal. Lorsque le moyeu 8, les rayons 10 et la jante 9 sont valises en matière plastique, le coût de l'ensemble est diminué et cela permet de plus aux rayons 10 de travailler en compression ou en extension. La figure 2 représente une vue en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe du moteur selon un second mode de réalisation de l'invention. Le moteur 1 est fixé à une pièce support 2 par I'intermédiaire d'un berceau 11 et des pattes 12 fixées ngidement au moteur 1. Le berceau 11 peut être muni d'un système 13 permettant de tendre la courroie de transmission 6 entraînée par le rotor du moteur 1 en faisant coulisser la patte et son système de fixation au berceau 11 dans la lumière 21. Dans l'art antérieur, les pattes 12 sont rigides et peuvent entre munies d'un silentbloc en élastomère afin de minimiser la transmission des vibrations. L'invention consiste à dissocier la fonction fixation du moteur de la fonction transmission du couple grâce à des pattes 12 de faible raideur afin qu'elles fournissent une certaine souplesse en réponse à l'effet du couple fourni par le moteur tout en conservant une raideur radiale et longitudinale. A cette fin, ces pattes sont munies de jours 14 qui permettent à celleci de se déformer dans la direction S sans se déformer dans la direction R ou dans la direction perpendiculaire au plan défini par les directions R et S. Pour une plus grande efficacité, les pattes de fixation 12 , au moins au nombre de 2, peuvent etre en matière différente de celles constituant la structure porteuse du moteur 1. La figure 3a représente une vue en coupe d'un moteur 1 fixé à une pièce support 2 selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Celui-ci consiste à fixer le moteur 1 à une pièce support 2 en utilisant la courroie 6 comme moyen de fixation. Le premier moyen de fixation 17 peut être un moyen connu ou bien un moyen selon l'un ou l'autre des précédents modes de réalisation de l'invention. Le second mode de fixation est rdalisé par la courroie 6 qui maintient le moteur 1 dans une encoche 15 d'un carcan 16 calibré afin que le moteur soit libre de rouler sur les bords de cette encoche 15. Celle-ci peut être de forme semi-circulaire ou de demi-effipse, elle peut etre munie de dents ou etre de forme polygonale. Avantageusement, l'arête 19 de cette encoche 15 est anguleuse et le moteur est muni d'une gouttière 20 du type poulie gråce å laquelle il peut rouler le long de l'enche. Cette poulie 20 est fixée rigidement au moteur 1 qui peut ainsi, lorsqu'il fonctionne, se déplacer le long de cette encoche qui épouse la topographie de la gouttière de la poulie 20. Ce dispositif possède une bonne raideur axiale grâce au maintien de la poulie 20 dans l'encoche 15 ainsi qu'une bonne raideur radiale glace à la forme en ligne brisée (ou à une forme polygonale) de cette encoche. La raideur en rotation est souple et liée au module d'élasticité de la courroie 6 et la différence de diamètre entre la poulie 20 et l'encoche 15 du carcan 16. Le diamètre de la poulie 20 est bien évidemment inférieur à celui de l'encoche 15. Avantageusement, un dispositif anti-retour 18 permettant un montage facile est fix à la pice support ou au caran, ce dispositif retenant le moteur lorsque la courroie 6 cède, ou se désolidarise du rotor du moteur 1. ll est évident que ces trois modes de réalisation de l'invention peuvent cohabiter dans un dispositif mixte de fixation de moteurs. LA présente invention s'applique à tous les types de fixations d'un moteur d'entraînement, notamment d'un moteur électrique équipant les appareils ménagers. REVENDIC:ATIONS 1. Dispositif de fixation d'un moteur (1) sur une pièce support (2) comportant des moyens de liaison directs ou par l'interm6dhix d'un berceau (3,11) entre le moteur (1) entraînant une courroie et la pièce support (2), caractérisé en ce que les fonctions de fixation radiale et longitudinale de ces moyens de liaison sont dissociées de la fonction transmission du couple fourni par le moteur (1). 2. Dispositif de fixation d'un moteur selon la revendication (1) caractérisé en ce qu'il comporte, pour réaliser la fonction transmission du couple, un moyen e, 12, 14, 15) à faible raideur et pour réaliser les fonctions de fixation radiale et longitudinale, un moyen (7, 12, 15) à forte raideur. 3. Dispositif de fixation d'un moteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la liaison entre le moteur (1) et la pièce support (2) est réalisée par un anneau de suspension (7) comportant un moyeu (8) solidaire du moteur (1) relié à une jante (9) solidaire directement ou par l'intermédiaire d'un berceau (3) de la pièce support (2), par l'intermédiaire de rayons (10). 4. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rayons (10) sont au moins au nombre de 2. 5. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'anneau de liaison (7)est réalisé d'un seul bloc en matière plastique ou en métal. 6. Dispositif de fixation de moteur (1) selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que moyeu (8), les rayons (10), et la jante (9) de l'anneau de suspension ( sont réalisés indépendamment en matière plastique ou en métal. 7. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyeu (8) et la jante (9) sont réalisés en matière plastique et les rayons (10) en métal. 8. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la liaison entre le moteur (1) et h pièce support (2) est réalisée par l'intermédiaire d'au moins deux pattes (12) munies de jours (14) permettant une souplesse en réponse aux rotations du moteur par rapport à son axe (direction S) et une grande raideur en réponse au mouvements radiaux (direction R) et longitudinaux du moteur (1). 9. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce support (2) ou le berceau (3) solidaires de celle ci auxquels sont fixées les pattes (12) directement ou par l'intermédiaire de silent-bloc en élastomère, est muni d'un système de tendeur (13) d'une des pattes (12) constitué d'une lumière (21) dans lequel coulisse le dispositif de serrage de la patte. 10. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon les revendications 1 et 2 caractrisE en ce que la liaison entre le moteur (1) et les pibces support (2) est réalisée par un carcan (16) muni d'une encoche (15) contre laquelle le moteur (1) est maintenu par la courroie de transmission (6) et le long de laquelle le moteur (1) est guidé. 11. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'encoche (15) est semi circulaire ou de forme de demi-ellipse. 12. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'arête (19) de l'encoche (15) en contact avec le moteur (1) par l'intermédiaire d'une poulie (17) est anguleuse, et la poulie (17) solidaire du moteur (1) est munie d'une gorge épousant la forme de l'encoche (15). 13. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'site (19) de l'encoche (15) en contact avec le moteur (1) et la poulie (20) sont munies de dents ou ont une forme polygonale. 14. Dispositif de fixation d'un moteur (1) selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif anti-retour à montage simple (18) retenant le moteur lorsque la courroie (6) cède ou se désolidarise du rotor du moteur (1).