Brevet FR2745126A1 — publié le 19970822

L'invention a trait à un moteur tubulaire, notamment destiné à être équipé d'un frein pour une application aux volets roulants, stores ou analogues, comprenant un carter sous forme d'un tube cylindrique en matière synthétique accueillant un stator dans lequel est monté un rotor dont l'arbre tournant est supporté par deux flasques supports de paliers venant refermer ledit tube à ses extrémités. Ainsi, tel que cela apparaît au travers de la description qui précède, la présente invention trouvera son application dans le domaine des moteurs électriques généralement de taille réduite et de forme tubulaire permettant leur implantation dans un arbre d'enroulement d'un volet roulant, d'un store ou tout autre moyen d'occultation. En fait, dans ce type d'application, le moteur, généralement équipé d'un frein, prend position à l'intérieur d'un tube métallique étiré aux extrémités duquel 1' on vient insérer des flasques supports de paliers de l'arbre du rotor. On comprend bien qu'une telle conception pose un problème d'isolation électrique et il est nécessaire, dans le cadre du raccordement électrique du moteur, de prévoir une liaison à la terre. Ceci explique que ce raccordement électrique du moteur ne peut être réalisé que par un ouvrier électricien dûment qualifié. Si cela ne pose aucun problème dans le cadre d'une construction neuve, puisque celle-ci est généralement inoccupée au moment de l'implantation des systèmes de fermeture du type volets roulants et autres, il en va tout autrement lorsqu'il est question d'une rénovation. En effet, lorsque le poseur vient changer les volets roulants de locaux habités, par du matériel neuf, il lui est simplement possible de démontrer à l'usager le fonctionnement de ce matériel en raccordant l'ensemble à une prise électrique par 1' intermédiaire d'une rallonge appropriée. Cependant, une fois cette démonstration faite, l'ensemble est à nouveau débranché et il est nécessaire d'attendre le passage de 1' électricien pour mener à bien les raccordements selon les normes. Il va sans dire qu'entre temps, l'habitant ne peut manoeuvrer ses volets roulants qui doivent être 2 2745126 maintenus, soit fermés, soit ouverts, ce qui est, dans l'un et 1' autre cas, contraignant. L'on connaît, par ailleurs, par le document FR-A-2.310.649, un moteur électrique dont le stator est noyé dans un enrobage de matière plastique. En fait, cet enrobage est obtenu par surmoulage du stator de manière à obtenir, simultanément, le scellement de l'empilage des tôles et des bobinages, ainsi que des éléments supports de paliers du rotor. Il va sans dire que cette technologie d'enrobage d'un moteur au moyen d'une matière plastique est particulièrement contraignante dans la mesure o il y a lieu de la prévoir dans la ligne de fabrication même du moteur. Ainsi, 1' on ne peut concevoir, indépendau ent, le stator du moteur et la partie venant concevoir, en définitive, le carter de ce dernier. En outre, en adoptant une telle solution de surmoulage, on se prive, automatiquement, d'une éventuelle possibilité de réparation. Ainsi, en cas de défaillance, il ne suffit plus de démonter l'ensemble pour ne remplacer, par exemple, que le stator. Finalement, on retiendra que cette technique de surmoulage est totalement inadaptée pour les moteurs tubulaires munis d'un frein fonctionnant, habituellement, par manque de courant, tel que ceux qui sont, précisément, utilisés pour 1' entraînement des volets roulants, stores ou autres moyens de fermeture. En effet, il est quasi indispensable, dans ce cas, de prémonter l'ensemble rotor plus frein dans le stator avant de procéder au surmoulage ce qui pose problème. On connaît également par le document DE-A-41 17 763 un carter pour moteur en matière synthétique. Plus particulièrement ce carter se présente sous forme d'un tube cylindrique refermé, à l'une de ses extrémités, au moyen d'un flasque support de palier sorti de moulage avec le tube. A l'extrémité opposée, celui-ci est refermé au moyen d'un autre flasque support de palier formant, dans ce cas, couvercle. Un tel carter est obtenu par moulage technique, bien qu'étant économiquement avantageux, nécessite le respect d'un certain nombre de règles, tout particulièrement lorsqu'il est 3 2745126 question de moteur de section réduite. L'on observe, en effet, que pour concevoir la partie tubulaire de ce carter, il est quasiment indispensable, si l'on ne souhaite pas faire appel à des techniques du type noyau en cire perdue, de prévoir, au niveau de cette partie tubulaire une dépouille axiale autorisant le démoulage de la pièce. Or, cette dépouille, aussi faible soit-elle peut être à l'origine d'un décentrage du rotor dans le stator que l'on vient insérer, souvent en force, dans ce tube. De plus, pour des questions de différences de retrait de la matière le long du tube, en raison d'un refroidissement non uniforme dans le moule, il est quasiment impossible d'obtenir un cylindre parfait, c'est à dire de section circulaire sans déformation et, qui plus est, régulière. S'il est possible de faire abstraction de ce type de défaut dans le cadre de moteurs de section importante, il n'en va pas de même pour des moteurs de section réduite, tels que, précisément, les moteurs tubulaires pour volets roulants par exemple. Il convient de remarquer, en effet, que l'entrefer entre le rotor et le stator est de l'ordre de 5/10 de millimètres et si cet entrefer n'est pas régulier sur toute la périphérie du rotor, le champ magnétique produit par le stator n'est pas transmis de manière uniforme sur la périphérie du rotor. Aussi, en cours de rotation dudit rotor à vitesse élevé, l'arbre de ce dernier a tendance à se déformer entraînant, en finalité, le frottement du rotor dans le stator. L'on notera que l'on rencontre, déjà, ce type d'inconvénient dans le cadre de moteurs à carter tubulaire métallique o il est impossible de sortir " de moulage " en même temps le tube et au moins l'un des flasques supports de paliers. Aussi, ces flasques supports de paliers sont, dans ce cas, indépendants de sorte que les tolérances s'additionnent lors du montage d'o résultent les défaillances précédemment décrites. Aussi, il est usuel, lorsqu'on fait appel à un tel carter sous forme d'un tube métallique étiré de recalibrage ou encore de procéder à un rétreint de ce tube sur un autre tube en acier au profil rectifié. Ces technologies sont, cependant, coûteuses. 4 2745126 La présente invention a su répondre, de manière avantageuse, à ces différents problèmes, précisément au travers d'un moteur tubulaire comprenant un carter sous forme d'un tube cylindrique en matière synthétique dont l'alésage présente une dépouille axiale permettant sa conception par moulage, mais qui, par ailleurs, est munie de moyens au travers desquels l'on assure le centrage du stator par rapport à ce qui va devenir l'axe du rotor, moyens qui sont conçus sans dépouille et au travers desquels l'on peut faire abstraction des problèmes de différences de retrait de la matière synthétique lors du refroidissement empêchant, habituellement, d'obtenir un cylindre parfait. A cet effet, 1' invention concerne un moteur tubulaire, notamment destiné à être équipé d'un frein pour une application aux volets roulants, stores ou analogues, comprenant un carter sous forme d'un tube cylindrique en matière synthétique accueillant un stator dans lequel est monté un rotor dont l'arbre tournant est supporté par deux flasques supports de palier venant refermer ledit tube, à ses extrémités, caractérisé en ce que: - le tube cylindrique comporte un alésage présentant une dépouille axiale de moulage; - il comporte des moyens de positionnement et de centrage du stator à l'intérieur dudit tube, sous forme d'au moins deux cannelures axiales sans dépouille réparties de manière régulière, soit au niveau de la paroi interne dudit tube, soit en périphérie du stator, et destinées à coopérer avec des rainures axiales également sans dépouille ménagées en correspondance, respectivement, soit dans le stator, soit dans ladite paroi interne du tube cylindrique, la hauteur des cannelures étant déterminée de manière à obtenir un ajustage sans jeu, préférentiellement serré, à l' intérieur desdites rainures. En fait, l'on observera que s'il est impossible de démouler, d'un mandrin, un tube sans dépouille axiale, cela ne pose aucun problème lorsque ce sont de simples rainures ou cannelures qui n'ont pas de dépouille. En effet, la surface de contact avec le 2745126 mandrin de moulage est, dans ce cas, particulièrement réduite, et l'éjection de la pièce lors du démoulage s'effectue sans problème. L'on remarquera, tout particulièrement, que l'on équipera, préférentiellement, le tube, au niveau de sa paroi interne, de cannelures. En effet, la présenoe de rainures nécessite une épaisseur plus importante de la paroi du tube et, conduit par conséquent, à une augmentation de la consommation de matière. Les avantages découlant de la présente invention consistent en ce que l'on peut, enfin, concevoir un moteur avec un carter tubulaire en matière synthétique dont la fabrication ne pose pas de problème, c'est à dire d'o ne découle pas une augmentation du risque d'un défaut de centrage du rotor par rapport au stator. De tels moteurs sont, par conséquent, parfaitement adaptés pour l'entraînement de volets roulants, stores ou autres dispositifs de fermeture dans la mesure o ils répondent, en outre, aux contraintes d'isolation électriques et de raccordement au réseau. En effet, l'on peut s'affranchir, dans ce cas, de mise à la terre, de sorte que ce raccordement au réseau peut être effectué, directement, par le poseur de ces volets roulants motorisés ou analogues. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin joint dans lequel: - la figure 1 est une vue schématisée et en coupe d'un moteur électrique muni, dans ce cas, d'un frein fonctionnant par manque de courant, ce moteur étant logé dans un carter sous forme d'un tube cylindrique en matière synthétique conforme à 1' invention; - la figure 2 est une vue schématisée en coupe longitudinale du tube cylindrique formant carter, cette représentation illustrant, de manière exagérée, la dépouille axiale au niveau de l'alésage du tube; 6 2745126 - la figure 3 est une représentation de la section du tube, les défauts de forme de ce dernier ayant été largement exagérés, ceci afin de mieux comprendre les avantages découlant de la présente invention. Tel que représenté dans la figure 1, la présente invention concerne, plus particulièrement, les moteurs électriques tubulaires 1 tels que ceux qui trouvent leur application pour l'entrainement de dispositifs de fermeture, du type volets roulants, stores ou analogues. Commne cela est, souvent, le cas, un tel moteur électrique, du type moteur asynchrone monophasé avec condensateur ou triphasé, est équipé d'un frein 2 fonctionnant par manque de courant qui, étant connu par l'homme du métier, ne sera pas décrit dans le détail dans la description qui va suivre. Quoi qu'il en soit, ce moteur électrique 1 comporte un stator 3 essentiellement constitué par un empilage de tôle et traversé par un ou plusieurs bobinages 4. Ce stator 3 est monté à l'intérieur d'un tube cylindrique 5 formant carter qui a la particularité d'être conçu en matière synthétique. En outre, ledit moteur électrique 1 comporte un rotor 6 dont l'arbre 7 est monté en rotation, à ses extrémités 8, 9, dans des flasques supports de paliers 10, 11 venant refermer ledit tube cylindrique 5 à ses extrémités 12, 13. Pour en revenir à ce tube cylindrique en matière synthétique 5, il est obtenu, selon une solution avantageuse de l'invention, par moulage par injection, et comporte un alésage 14 présentant une dépouille axiale 15 autorisant son démoulage. Cette dépouille axiale 15 a été représentée de manière exagérée dans la figure 2 du dessin ci-joint. On note, tout particulièrement, que le matériau susceptible d'être utilisé pour la conception de ce tube 5 par moulage, peut être une matière thermoplastique composite injectable, du type polyarilamide, commercialisée sous la marque XF par la Société SOLVAY qui présente 1' avantage d'un faible coefficient de 7 2745126 dilatation linéaire à la température, ce coefficient de dilatation étant proche de l'acier. En outre, l'on remarquera qu'il est avantageux que l'un des flasques supports de paliers 10 soit obtenu de matière avec le tube 5 au cours d'une même opération de moulage. Il en découle, bien évidemment, un gain de précision dimensionnelle au niveau du centrage et des concentricités du rotor 6 par rapport au stator 3, oe qui est le gage d'un bon fonctionnement du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le flasque support 10, à mouler, simultanément, avec le tube 5, constitue une nourrice d'injection de la matière plastique dans le moule. Avantageusement, en vue de recevoir des connexions électriques 16, ledit flasque support 10 est moulé simultanément au tube 5 en ménageant un ou plusieurs évidements 17 destinés au passage desdites connexions 16. En fait, l'on remarquera, tout particulièrement, que ce moteur 1 se caractérise, selon l'invention, en ce qu'il comporte des moyens de positionnement et de centrage du stator 3 à l'intérieur du tube 5, sous forme de cannelures axiales 18, au moins au nombre de deux, réparties, régulièrement, soit au niveau de la paroi interne 19 du tube cylindrique 5, soit en périphérie 20 du stator 3, ces cannelures axiales 18 étant destinées à coopérer avec des rainures axiales 21 ménagées, selon le cas, au niveau de la périphérie 20 du stator 2 ou dans la paroi interne 19 du tube cylindrique 5. En fait, la particularité de ces cannelures 18 ou rainures 21 prévues au niveau de la paroi interne 19 du tube cylindrique 5, consiste en ce qu'elles sont réalisées sans dépouille axiale, c'est à dire parfaitement parallèles à l'axe 22 du tube 5 et donc de l'axe du rotor 6. En outre, la hauteur 23 desdites cannelures 18 est déterminée de manière à obtenir un ajustage sans jeu, préférentiellement serré dans les rainures axiales 21. En quelque sorte, au lieu d'être centré au travers d'un contact direct avec la paroi interne 19 du tube cylindrique 5 qui, par ailleurs, peut présenter des défauts de forme dus, par exemple, à 8 2745126 un refroidissement et à une solidification de la matière non uniforme dans le moule, le stator 3 est centré par rapport à l'axe 22 par l'intermédiaire de cette coopération des cannelures 18 et rainures axiales 21. L'on remarquera qu'il est tout particulièrement avantageux de prévoir les cannelures axiales 18 au niveau de la paroi interne 19 du tube 5 dans la mesure o l'aménagement de rainures 21 au niveau de ces derniers nécessite une épaisseur de paroi accrue conduisant, bien sûr, à une consommation de matière supérieure. l0 On notera, en outre, que les rainures axiales 21 ménagées au niveau du stator 3 peuvent être issues d'un prédécoupage d'encoches en périphérie des tôles composant ledit stator 3. Cela évite l'usinage de ce dernier. Il est évident que la présente invention englobe, également, une solution consistant à ménager, à la fois, des cannelures axiales et des rainures axiales au niveau de la paroi interne 19 du tube 5 tandis que le stator 3 étant muni, dans ces conditions, de rainures et de cannelures disposées en correspondance. La solution telle que représentée dans le dessin ci-joint, prévoit quatre cannelures axiales 18 décalées de 90 au niveau de la paroi interne 19 du tube cylindrique 5. En outre, l'une 18A de oes cannelures axiales comporte des dimensions, par exemple, une largeur 24, plus faibles ou plus importantes que celles correspondant aux autres cannelures axiales 18 facilitant, si nécessaire, le repérage angulaire du positionnement du moteur 1 à l'intérieur du tube cylindrique 5, lors du montage. Bien entendu, l'on peut prévoir tout autre moyen à la portée de l'Homme du Métier pour assurer ce repérage. On notera, en outre, que, selon une autre caractéristique de l'invention, ce tube 5 s'étend vers l'extérieur au-delà du flasque support 10 moulé. De ce fait, l'injection depuis une extrémité dudit tube 5 ne permettrait pas un résultat satisfaisant. C'est pourquoi il est procédé à l'injection de l'ensemble moulé tube 5 - flasque support 10 à partir de ce dernier qui occupe une position intermédiaire. 9 2745126 Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. 2745126 Revendications 1. Moteur tubulaire, notamment destiné à être équipé d'un frein (2) pour une application aux volets roulants, stores ou analogues, comprenant un carter sous forme d'un tube cylindrique (5) en matière synthétique accueillant un stator (3) dans lequel est monté un rotor (6) dont l'arbre tournant (7) est supporté par deux flasques supports de paliers (10, 11) venant refermer ledit tube (5) à ses extrémités (12, 13), caractérisé par le fait que: - le tube cylindrique (5) comporte un alésage (14) présentant une dépouille axiale (15) de moulage; - il comporte des moyens de positionnement et de centrage du stator (3) à l'intérieur du tube (5), sous forme d'au moins deux cannelures axiales (18, 18A) sans dépouille réparties de manière régulière, soit au niveau de la paroi interne (19) du tube (5), soit en périphérie (20) du stator (3), et destinées à coopérer avec des rainures axiales (21), également sans dépouille, ménagées, respectivement, soit dans le stator (3), soit dans ladite paroi interne (19) du tube cylindrique (5), la hauteur (23) des cannelures (18, 18A) étant déterminée de manière à obtenir un ajustage sans jeu, préférentiellement serré, à l'intérieur desdites rainures (21). 2. Moteur tubulaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cannelures axiales (18, 18A) sont prévues au niveau de la paroi interne (19) du tube (5) tandis que les rainures axiales (21) sont ménagées dans la périphérie (20) du stator (3). 3. Moteur tubulaire selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte quatre cannelures axiales (18) décalées de au niveau de la paroi interne (19) du tube cylindrique (5). 4. Moteur tubulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'une (18A) des cannelures axiales (18) comporte des dimensions, telles qu'une largeur (24), plus faibles ou plus importantes que celles correspondant aux autres cannelures axiales (18) autorisant le repérage angulaire du 11 2745126 positionnement du moteur (1) à l'intérieur du tube cylindrique (5) lors du montage. 5. Moteur tubulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le matériau employé pour la conception du tube (5) par moulage est une matière thermoplastique composite injectable, du type polyarilamide. 6. Moteur tubulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'un des flasques supports de paliers (10) est obtenu de matière avec le tube (5) au cours d'une même opération de moulage. 7. Moteur tubulaire selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le flasque support de palier (10) à mouler simultanément au tube (5), constitue une nourrice à l'injection de la matière plastique dans le moule. 8. Moteur tubulaire selon les revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le flasque support de palier (10) est moulé simultanément au tube (5) en ménageant au moins un évidement (17) destiné au passage de connexions électriques (16). 9. Moteur tubulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tube (5) s'étend vers l'extérieur, au-delà du flasque support de paliers (10) à mouler, simultanément, au tube (5) et constituant une nourrice à l'injection de la matière plastique dans le moule.