Brevet FR2761416A1 — publié le 19981002

Compresseur de aaz du type à palettes notamment pour la climatisation d'un véhicule automobile La présente invention concerne un compresseur de gaz du type à palettes, propre à être utilisé notamment pour la compression d'un gaz réfrigérant dans un appareil de climatisation de véhicule automobile. On connaît déjà, en particulier d'après les publications EP-A-O 220 801 et US-A-4 708 598, un compresseur de gaz comprenant un corps de cylindre délimitant une chambre de cylindre et formant stator, un rotor propre à être entraîné en rotation dans la chambre de cylindre autour d'un axe, une pluralité de palettes montées à coulissement dans des fentes sensiblement radiales du rotor qui présentent chacune un fond du côté de l'axe de rotation du rotor et une ouverture du côté de la périphérie du rotor, ainsi que des moyens de lubrification des palettes. Dans un compresseur de ce type, les palettes sont montées coulissantes dans une direction sensiblement radiale de manière à s'approcher ou s'éloigner de la circonférence extérieure du rotor en sorte que l'extrémité extérieure de chaque palette reste en contact avec la paroi de la chambre de cylindre durant la rotation du rotor. Ainsi, le rotor interagit avec la chambre de cylindre pour diviser cette dernière en une pluralité de chambres de travail pour comprimer le gaz. L'un des problèmes que l'on rencontre dans ce type de compresseur est le contact entre l'extrémité des palettes et la paroi de la chambre de cylindre. En effet, ce contact est de type métal contre métal. I1 en résulte un effort résistant oui s'oppose à l'effort de rotation du rotor. De plus, le matériau constitutif des palettes est généralement de l'aluminium traité, durci superficiellement. I1 en résulte que ce contact métal/métal engendre en outre une usure de l'extrémité des palettes. La présente invention apporte une solution à ces problèmes. Elle porte sur un compresseur de gaz du type défini en introduction, dans lequel l'extrémité de chaque palette, destinée à être en contact avec la paroi de la chambre de cylindre à travers l'ouverture de la fente associée, comprend un logement dans lequel est monté à rotation un rouleau cylindrique de révolution autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du rotor, en vue de conférer un contact tournant entre ladite extrémité de la palette et la paroi de la chambre de cylindre. I1 en résulte que le contact tournant engendré par le rouleau cylindrique entraîne un effet résistant minime entre les palettes et la chambre de cylindre, une diminution de l'usure des palettes, une diminution de la puissance absorbée par le compresseur ainsi qu'une diminution de la consommation de carburant. Il y a lieu de remarquer qu'un tel contact tournant n'engendre pas de problème d'étanchéité dans la mesure où il y a toujours un peu d'huile dans le compresseur pour lubrifier les palettes et le logement du rouleau et engendrer ainsi un film d'huile susceptible de se mettre entre la surface extérieure du rouleau cylindrique, son logement, et la paroi de la chambre de cylindre. De plus, il n'y a pas de perte d'étanchéité entre les chambres de travail. En pratique, le matériau constitutif du rouleau est de l'acier, avantageusement de type lOONC6. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un compresseur de gaz de type à palettes selon l'invention - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II de la figure I - la figure 3 est une coupe longitudinale d'une palette selon l'invention ; et - la figure 4 est une coupe transversale d'une palette selon la ligne III-III de la figure 3. Le compresseur de gaz représenté aux figures 1 et 2 comprend un corps de cylindre 10 délimitant une chambre de cylindre 12 et formant stator. La chambre de cylindre comprend une paroi 14 à section transversale elliptique (figure 2) définie par des génératrices qui s'étendent parallèlement à un axe XX. Un flasque avant 16 et un flasque arrière 18 sont respectivement fixés sur des côtés opposés du corps de cylindre 10 pour délimiter la chambre de cylindre 12 (figure 1). Dans la chambre de cylindre 12 est monté à rotation, autour de l'axe XX, un rotor 20 solidaire d'un arbre 22. Cet arbre 22 comporte une extrémité 24 reçue dans le flasque arrière 18 par l'intermédiaire d'un palier 26. De plus, l'arbre 22 comporte une partie étagée 28 reçue dans le flasque avant 16 par l'intermédiaire d'un palier 30, cette partie étagée étant terminée par un bout d'arbre 32. Sur le bout d'arbre 32 est calée une poulie 35 destinée à être entraînée en rotation par un moteur, par exemple par un moteur de véhicule automobile, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage. Le rotor 20 comporte un corps cylindrique 34 portant à sa circonférence extérieure cinq palettes 36 mobiles en direction sensiblement radiale de façon à s'approcher ou s'éloigner de la circonférence extérieure du corps 34 (figure 2). Chacune des palettes 36 est logée dans une fente 38 et elle est sollicitée vers l'extérieur par une pression d'huile de manière que son bord extérieur 40 vienne glisser le long de la paroi 14 (figure 2). Les fentes 38 sont réparties équiangulairement par rapport à l'axe XX. Le corps 34 du rotor 20 est une pièce cylindrique circulaire limitée par une paroi cylindrique 42, ainsi que par une face avant 44 et une face arrière 46 propres à être situées respectivement du côté du flasque avant 16 et du côté du flasque arrière 18 (figure 1). Chacune des fentes 38 s'étend sur toute la longueur axiale du corps 34, tel que défini entre les faces d'extrémités 44 et 46, et débouche ainsi sur les deux faces d'extrémités 44 et 46. Chacune des fentes 38 comporte un fond 48 (figure 2) qui est élargi par rapport à la largeur ou épaisseur de la fente et une ouverture 49 débouchant à la périphérie du rotor. Ainsi, chacun des fond 48 s'étend parallèlement à l'axe XX et débouche sur les deux faces d'extrémités 44 et 46 du corps 34. En référence aux figures 3 et 4, l'extrémité 37 de chaque palette 36, destinée à être en contact avec la paroi 14 de la chambre de cylindre 12 à travers l'ouverture 49 de la fente associée, comprend un logement cylindrique 51 dans lequel est monté à rotation un rouleau cylindrique 53 autour d'un axe ZZ parallèle à l'axe de rotation XX du rotor. Le matériau constitutif du rouleau est de l'acier, par exemple du type 100NC6 avec NC pour nickel chrome. Le rouleau cylindrique 53 permet selon l'invention de conférer un contact tournant entre l'extrémité 37 de chaque palette 36 et la paroi 14 de la chambre de cylindre. Le rouleau ou aiguille de roulement roule ainsi dans le logement, ce qui engendre un effet résistant minime entre l'extrémité de la palette et la paroi de la chambre de cylindre. Il en résulte une réduction des frottements des palettes sur la chambre de cylindre, une diminution de l'usure des palettes, une diminution de la puissance absorbée par le compresseur et une diminution de la consommation du carburant. Le compresseur délimite des chambres de travail entre le rotor 20 et la paroi 14 de la chambre 12, ce qui permet de comprimer un gaz introduit dans la chambre 12. Le compresseur comporte à cet effet une chambre annulaire 58 formée dans le flasque avant 16 (figure 1) et communiquant avec des passages axiaux 60 et 62 du corps 10 (figure 2) pour acheminer le gaz à comprimer dans la chambre 12. Ainsi, le rotor et ses palettes interagissent avec la chambre de cylindre pour diviser cette dernière en plusieurs chambres de travail de volume variable. Lors de la rotation de l'arbre de transmission 28 du rotor 20, du gaz à basse pression est introduit par l'intermédiaire du passage axial 60, puis comprimé dans les chambres de travail. Le gaz à haute pression ainsi comprimé est ensuite évacué vers l'extérieur. Par ailleurs, le compresseur comprend une entrée d'huile 66 formée dans le flasque 18 (figure 1). L'entrée d'huile 66 permet d'acheminer directement de l'huile de lubrification dans les fentes 38. L'huile ainsi présente dans les fentes permet à un film d'huile de se mettre entre la surface extérieure du rouleau cylindrique 53, le logement 51 et la paroi 14 et de résoudre ainsi tout problème éventuel d'étanchéité. L'invention trouve une application préférentielle dans les compresseurs pour appareil de climatisation de véhicule automobile. Revendications 1. Compresseur de gaz comprenant un corps de cylindre (10) délimitant une chambre de cylindre (12) et formant stator, un rotor (20) propre à être entraîné en rotation dans la chambre de cylindre (12) autour d'un axe (XX), une pluralité de palettes (36) montées à coulissement dans des fentes (38) sensiblement radiales du rotor, lesdites fentes (38) présentant chacune un fond (48) du côté de l'axe de rotation du rotor et une ouverture (49) du côté de la périphérie du rotor, caractérisé en ce que l'extrémité (37) de chaque palette destinée à être en contact avec la paroi (14) de la chambre de cylindre (12) à travers l'ouverture (49) de la fente (38) associée, comprend un logement cylindrique (51) dans lequel est monté à rotation un rouleau cylindrique (53) de révolution autour d'un axe (ZZ) parallèle à l'axe de rotation (XX) du rotor, en vue de conférer un contact tournant entre ladite extrémité de la palette et la paroi (14) de la chambre de cylindre (12). 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constitutif du rouleau (53) est de l'acier. 3. Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'acier constitutif du rouleau (53) est de type 100NC6. 4. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (66) pour acheminer de l'huile de lubrification dans les fentes (38), ce qui permet de mettre un film d'huile entre la surface extérieure du rouleau (53), le logement (51) et la paroi (14), et de résoudre ainsi tout problème éventuel d'étanchéité.