Brevet FR2742843A1 — publié le 19970627

La présente invention a pour objet un dispositif de fixation d'un moteur électrique sur un bâti, ce dernier pouvant être par exemple un berceau fixé à l'intérieur d'une machine à laver le linge. Quand on veut fixer un moteur électrique sur un bâti se pose en général le problème des vibrations transmises au bâti, génératrices notamment de bruit. C'est le cas par exemple des lave-linge, dans lesquels le moteur assurant la rotation du tambour est fixé sur un bâti, lui-même fixé sur une partie du lave-linge, par exemple sa cuve. Le problème du bruit devient alors important: en effet, pendant la phase de lavage, le couple que doit développer le moteur est important car il doit faire tourner, entre 40 et 55 tours par minute en général, le panier contenant le linge mouillé à brasser et l'eau de lavage. Le couple vibratoire dégagé est important et il est principalement compris dans une bande de fréquence de 100 à 600 Hz. Ces vibrations sont transmises à la structure du lave-linge et provoquent des émissions acoustiques pouvant être très importantes sur les machines les plus économiques, dont la structure est souvent légère. Une des solutions connues pour réduire ces bruits consiste à interposer, entre le moteur et les pièces servant à le supporter, un matériau élastomère connu sous le nom anglo-saxon de "silent-bloc". Toutefois, cette solution présente divers inconvénients. Tout d'abord, la fixation du moteur radialement dans son berceau implique une compression des silent-blocs, qui réduit leur efficacité. De plus, la raideur des matériaux évolue dans le temps et les fréquences des vibrations qu'ils amortissent augmentent, laissant alors passer davantage les fréquences les plus basses qui sont justement celles qui provoquent les désagréments acoustiques les plus sensibles (aux alentours d'une centaine de Hertz principalement). Enfin, cette solution conduit à multiplier le nombre de pièces et rendre plus complexe le montage du moteur: en effet, il est nécessaire de monter les silent-blocs sur le moteur, par exemple sur ses flasques avant et arrière, et de les fixer sur ces flasques par exemple à l'aide de plaques d'arrêt métalliques, le moteur reposant alors sur son berceau par l'intermédiaire de ces silent-blocs. En outre si on souhaite, pour des raisons d'optimisation industrielle, conserver un même type de berceau pour plusieurs puissances de moteur, donc plusieurs dimensions du moteur, il est nécessaire d'ajouter des pièces du type entretoises, en nombre et dimensions voulus, autour des silent-blocs afin de conserver constante la distance entre silent-blocs quel que soit le type du moteur, ce qui multiplie encore le nombre de pièces. Dans ce contexte, la fixation de moteur selon la présente invention a pour double but la réduction des vibrations transmises au berceau d'une part, et la réduction des coûts de fabrication (coût des pièces et temps de montage) d'autre part. Ces buts sont atteints à l'aide d'une pièce (unique ou subdivisée en deux parties) disposée à chacune des extrémités du moteur, remplaçant l'ensemble des pièces précédentes à savoir silentblocs, entretoises et plaques d'arrêt, la géométrie de ladite pièce et ses zones de fixation au moteur et au berceau assurant à la fois la fixation du moteur et l'amortissement des vibrations engendrées par ce dernier. Plus précisément, le dispositif de fixation axiale de moteur électrique selon l'invention comporte, à chacune des extrémités du moteur: - des premiers moyens disposés autour de l'extrémité du moteur, enserrant ce dernier et solidaires de ce dernier en rotation; - des deuxièmes moyens disposés à l'extérieur des premiers moyens, au moins partiellement coaxialement avec ces derniers, les deuxièmes moyens assurant la fixation axiale du dispositif sur le bâti en au moins une première zone, les premiers et deuxièmes moyens étant fixés mécaniquement entre eux en une deuxième zone prédéfinie, d'étendue limitée, distincte de la première, la fixation mécanique autorisant la rotation relative des premiers moyens par rapport aux deuxièmes moyens; - des troisièmes moyens assurant la raideur de ladite rotation. D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple et illustrée par les dessins annexés, qui représentent: - la figure 1, une vue schématique axiale et la figure 2, une vue en perspective partielle d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention; -la figure 3, le schéma vu en coupe du premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention - la figure 4, le schéma vu en coupe d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - les figures 5a, 5b et 5c, des vues partielles de variantes de réalisation des figures précédentes; - la figure 6, une variante de réalisation de la figure 4. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. La figure 1 représente donc un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, vu axialement. Sur cette figure, on a représenté un moteur électrique 5 reposant sur un bâti 2, ou berceau, par l'intermédiaire du dispositif 1 selon l'invention, qui assure maintien et fixation axiale du moteur sur le berceau, ainsi que l'amortissement des vibrations transmises du moteur au berceau. A titre d'exemple, le moteur 5 est enfermé entre deux flasques, un flasque avant 51 et un flasque arrière 52, fixés entre eux par des moyens de fixation 50 (du type axes filetés et écrous, par exemple). Chaque flasque comporte par exemple trois parties : une première partie 53, sensiblement cylindrique, entourant l'arbre 31 (d'axe 30) du moteur tout en autorisant la rotation de l'arbre, une deuxième partie 55, également sensiblement cylindrique, enserrant la partie la plus large du moteur (en général le circuit magnétique), et une troisième partie 54 sensiblement conique, reliant les parties 53 et 55. De la partie avant 53 émerge par exemple l'arbre 31 du moteur portant une poulie 32 destinée à recevoir une courroie de transmission du mouvement du moteur, à un tambour de lave-linge par exemple. Le dispositif 1 selon l'invention est formé de deux pièces Il et 12 de préférence identiques, disposées de chaque côté du moteur, sur les parties 53 des flasques avant 51 et arrière 52 respectivement, dans ce mode de réalisation. La figure 2 représente une vue en perspective partielle de l'une des extrémités de l'ensemble de la figure 1, par exemple son extrémité avant. Sur cette figure, on retrouve le berceau 2 portant le flasque 51 par l'intermédiaire de la pièce 11, le moteur n'étant pas représenté pour la clarté du schéma. On distingue également les trois parties 53, 54 et 55 du flasque 51, la partie conique 54 étant par exemple ajourée de façon à être formée de sortes de rayons. On a également représenté sur le flasque 51 des emplacements 56 destinés à recevoir les moyens 50 (figure 1) de fixation des flasques entre eux. La figure 3 représente le schéma, vu en coupe dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 1, de l'une des piéces, par exemple la pièce avant 11, formant le dispositif selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, la pièce 11 est unique, ou monobloc, et formée par deux moyens 13 et 14, reliés en une zone 15. Les premiers moyens 13 sont disposés autour de l'extrémité avant du moteur, par exemple autour de la partie 53 du flasque avant 51 (figure 1); ils forment sensiblement un cylindre enserrant le flasque et solidaire en rotation de ce dernier, donc du moteur; le cylindre 13 est fixé sur le flasque dans la direction axiale par tout moyen connu. Les deuxièmes moyens 14 sont disposés à l'extérieur du cylindre 13, partiellement coaxialement (axe 30) avec ce dernier, c'est-à-dire formant un peu plus d'un demi-anneau disposé d'un côté du cylindre 13 (au dessus, sur la figure) qui est opposé à celui qui est occupé par le berceau 2. Les moyens 13 et 14 forment une seule et même pièce réalisée en un matériau déformable, et sont reliés entre eux en une zone 15, d'étendue limitée, située ici sur un axe vertical 31 croisant perpendiculairement l'axe 30 du moteur. Le demi-anneau 14 repose en outre sur le berceau 2 par ses deux extrémités 140 et 141. A cet effet, ces extrémités sont de préférence chacune élargies dans le sens radial et munies d'au-moins une fente 142, mieux visible sur la figure 2, pour recevoir le berceau 2. Il est à noter que la forme du berceau 2 est bien entendue adaptée de sorte à n'être en contact avec la pièce Il qu'aux extrémités 140 et 141 prévues à cet effet. De préférence, les extrémités 140 et 141 comportent plusieurs rainures parallèles telles que 142 et 143 (figure 2), de façon à permettre l'utilisation d'un même berceau pour plusieurs dimensions de moteur, comme exposé plus haut. Enfin, le cylindre intérieur 13 peut être muni d'excroissances 130, ou de rainures, pour améliorer l'immobilisation en rotation du cylindre 13 par rapport à la partie 53 du flasque 51. Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant: le cylindre 13 est solidaire en rotation et axialement du moteur; le demi-anneau 14 est en appui sur le berceau 2. Les mouvements du moteur par rapport au berceau se traduisent alors par des déformations, essentiellement du type torsion autour d'un axe 150 parallèle à l'axe 30, dans le matériau de la zone commune 15, dont on rappelle qu'elle est en un matériau déformable: cette zone 15 assure donc à la fois la fixation mécanique des parties 13 et 14 entre elles, autorisant leur rotation relative autour de l'axe 150 avec une certaine raideur, et ainsi l'amortissement des vibrations susceptibles d'être transmises du moteur au berceau. Afin d'assurer au mieux cette dernière fonction, la zone 15 doit être distincte des zones d'appui 140 et 141 du demi-anneau 14 sur le bâti 2. En ce qui concerne le choix du matériau formant la pièce 11, celui résulte d'un compromis entre la raideur nécessaire à la tenue mécanique et la souplesse nécessaire à l'amortissement. A titre d'exemple, ce peut être un matériau du type thermoplastique ou élastomère thermoplastique. Dans une variante de réalisation (non représentée), la tenue mécanique peut être améliorée, à matériau donné, par la géométrie des pièces, auxquelles on peut ajouter par exemple des nervures de renfort. La figure 4 est un schéma, vu en coupe dans le même plan que celui de la figure précédente, d'un deuxième mode de réalisation de l'une des pièces (par exemple la pièce 11) du dispositif selon l'invention. La pièce 1 1 est toujours formée des moyens 13 et 14 reliés en une zone 15, mais ces moyens sont ici constitués par deux parties, ou éléments, mécaniquement distinctes. Comme pour le mode de réalisation précédent, I'élément 13 est sensiblement cylindrique et vient enserrer le flasque du moteur; I'élément 14 est sensiblement en forme de demi-anneau, disposé coaxialement avec le cylindre 13 et reposant sur le berceau 2, par exemple comme décrit sur les figures 2 et 3. Les éléments 13 et 14 ont chacun une excroissance, respectivement 131 et 144, destinées à venir à recouvrement dans la zone 15. Ces excroissances sont reliées mécaniquement par tout moyen de fixation connu, par exemple du type axe (non représenté) passant par un trou 153 ménagé dans les deux excroissances 131 et 144. Ces moyens de fixation ont pour fonction de rendre les éléments 13 et 14 solidaires l'un de l'autre et de permettre leur rotation relative autour de l'axe 150. Dans ce cas, la raideur du système est assurée par des moyens extérieurs aux parties 13, 14 et 15, à savoir par exemple par une courroie d'entraînement 200 montée sur la poulie 32, destinée à entraîner par exemple le tambour du lave linge, ce type de courroie étant toujours réalisé en un matériau déformable. Une variante de réalisation est représentée sur le schéma partiel de la figure 5a, qui est relatif à la zone cerclée A de la figure 4, au niveau de la zone 15. Dans cette variante, on ajoute un pavé 151 entre les éléments 13 et 14 au voisinage de la zone 15, de part et d'autre du trou 153. Ce pavé 151 est réalisé en un matériau élastique et il a pour fonction d'apporter ou d'augmenter la raideur du mouvement relatif des éléments 13 et 14. Ce pavé peut être par exemple en matériau élastomère ou élastomère thermoplastique. II peut être par exemple rapporté ou surmoulé. Cette variante peut être également appliquée au premier mode de réalisation décrit plus haut. La figure 5b représente une autre variante de réalisation au niveau de la zone A, dont la fonction est la même que celle de la figure 5a. Ici, la raideur du système est obtenue à l'aide d'une patte 152 solidaire d'un des éléments (par exemple de l'élément 14) et réalisée par exemple en même temps que lui, cette patte venant en appui sur l'autre des deux éléments (13). La figure 5c représente schématiquement une variante de la zone cerclée B de la figure 4, c'est-à-dire la zone d'appui 140 de l'élément 14 sur le bâti 2, permettant de verrouiller l'élément 14 sur le bâti 2. Cette variante est susceptible de s'appliquer indifféremment aux deux modes de réalisation précédents. Selon cette variante, I'élément 14 comporte à son extrémité, au niveau de la rainure 142, une excroissance 147 destinée à coopérer avec une excroissance 21 correspondante du bâti 2 afin de verrouiller radialement l'élément 14 sur le bâti 2, c'est-à-dire selon un axe vertical parallèle à l'axe 31 (figure 3). La figure 6 représente une autre variante, qui concerne la réalisation de l'appui des moyens 14 sur le bâti 2 et qui est également susceptible de s'appliquer indifféremment aux deux modes de réalisation précédents. Sur la figure 6, également vue en coupe selon le même plan que les figures 3 et 4, on retrouve l'élément cylindrique 13 et l'élément 14 reliés mécaniquement dans la zone 15, par exemple comme décrit figure 4. Le bâti 2 est représenté à distance, pour la clarté du schéma. Selon cette variante, l'élément 14 n'est plus un demi-anneau mais un anneau complet, coaxial avec le cylindre 13. La partie inférieure (sensiblement un demi-anneau) est munie d'une rainure 145 au fond 146 de laquelle le bâti 2 vient en butée. Comme précédemment et pour les mêmes raisons, I'élément 14 peut être muni de plusieurs rainures parallèles telles que 145. L'ensemble est donc ici maintenu sur le bâti non plus selon deux zones 140 et 141, mais sur tout le demi-cercle que forme le bâti. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation axiale d'un moteur électrique (5) sur un bâti (2), caractérisé par le fait qu'il comporte, à chacune des extrémités du moteur: - des premiers moyens (13) disposés autour de l'extrémité du moteur, enserrant ce dernier et solidaires de ce dernier en rotation; - des deuxièmes moyens (14) disposés à l'extérieur des premiers moyens, au moins partiellement coaxialement (30) avec ces premiers, les deuxièmes moyens assurant la fixation axiale du dispositif sur le bâti en au moins une première zone (140, 141, 145), les premiers et deuxièmes moyens étant fixés mécaniquement entre eux en une deuxième zone (15) prédéfinie, d'étendue limitée, distincte de la première, la fixation mécanique autorisant la rotation relative des premiers moyens par rapport aux deuxièmes moyens; - des troisièmes moyens (15, 200) assurant la raideur de ladite rotation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premiers, deuxièmes et troisièmes moyens ainsi que la deuxième zone sont formés une seule pièce réalisée en matériau déformable. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premiers et deuxiémes moyens sont formés par deux éléments mécaniquement distincts et reliés entre eux au niveau de la deuxième zone par des moyens de fixation autorisant leur rotation relative. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel une courroie d'entraînement (200) est montée sur l'axe du moteur, le dispositif étant caractérisé par le fait que les troisièmes moyens comportent ladite courroie. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les troisièmes moyens comportent un pavé (151) ou une patte (152) disposé au voisinage de la deuxième zone (15). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, le moteur étant enfermé dans deux flasques (51, 52), un à chacune de ses extrémités, les premiers moyens (13) sont sensiblement cylindriques pour enserrer l'extrémité (53) du flasque. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la paroi intérieure des premiers moyens (13) comportent des excroissances ou des rainures (130) destinées à améliorer l'immobilisation en rotation entre premiers moyens (13) et flasque (51, 52). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deuxièmes moyens (14) sont sensiblement en forme de demi-anneau, disposé d'un côté des premiers moyens (13) qui est opposé à celui du bâti (2), les extrémités (140, 141) du demi-anneau reposant sur le bâti (2). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'au moins une rainure (142, 143) est réalisée dans chacune des extrémités (140, 141) du demi-anneau (14), destinée à recevoir le bâti (2). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deuxièmes moyens (14) comportent en outre des moyens de verrouillage (147) de ces moyens sur le bâti (2).