Brevet FR2771056A1 — publié le 19990521

Procédé de montage d'un organe tournant sur un arbre moteur La présente invention concerne un procédé de montage d'un organe tournant sur un arbre moteur, et plus particulièrement un tel procédé de montage par emmanchement à force. On se référera ci-après au montage d'une hélice sur l'arbre du moteur électrique d'un groupe moto-ventilateur, mais uniquement dans le but de fixer les idées. On constatera aisément, en effet, que l'invention peut trouver application chaque fois que l'on souhaite monter à force un organe tournant à une extrémité d'un arbre moteur dont 1'autre extrémité doit préalablement être recouverte d'un capot protecteur. Ceci est précisément le cas pour le montage de l'hélice d'un groupe moto-ventilateur destiné au refroidissement du radiateur d'un véhicule automobile. On sait en effet que ces groupes moto-ventilateurs peuvent être fixés à l'aide de vis directement sur le faisceau de l'échangeur de chaleur. Il n'est pas judicieux en pratique de monter l'hélice sur l'arbre moteur avant la fixation du groupe sur le faisceau. Il serait en effet nécessaire dans un tel cas de faire passer les vis de fixation entre les pales de l'hélice, ce qui ne manquerait pas de créer des difficultés. Le moteur du groupe moto-ventilateur doit donc être fixé au faisceau de l'échangeur préalablement au montage de l'hélice. Par ailleurs, on doit disposer, lorsque l'on emmanche un organe à force à I'extrémité d'un arbre, d'un appui à l'autre extrémité pour reprendre la réaction de l'effort d'emmanchement. On peut à cet effet ménager un trou dans les ailettes du faisceau, entre deux tubes ou deux rangées de tubes, dans l'alignement de l'emplacement de l'arbre moteur, pour fournir un passage à un mandrin de reprise d'effort. Le moteur étant fixé au faisceau de l'échangeur de chaleur, on pourra ainsi introduire le mandrin dans le trou jusqu'à l'amener en appui sur l'extrémité arrière de l'arbre, et emmancher l'hélice à force sur son extrémité avant en prenant appui sur le mandrin. La difficulté que l'on rencontre alors est la présence d'un capot protecteur préalablement monté sur le moteur pour recouvrir l'extrémité arrière de l'arbre, afin d'assurer la protection de son palier de support arrière. Il va de soi en effet que, l'arbre étant tournant, il ne saurait être question de laisser son extrémité en contact en fonctionnement avec l'intérieur du capot protecteur. Par ailleurs, en l'absence d'un tel contact, il n'est pas possible de faire reprendre la réaction de l'effort d'emmanchement par le mandrin, puisqu'il existe un espace vide entre l'extrémité de l'arbre et le capot. Ceci vaut également dans le cas où un organe tournant, par exemple une hélice de ventilateur, doit être emmanché sur l'arbre du moteur sans que celui-ci soit préalablement monté sur un support tel qu'un faisceau d'échangeur de chaleur, l'extrémité de l'arbre étant néanmoins recouvert d'un capuchon de protection, par exemple pour éviter que le lubrifiant des paliers soit absorbé par un emballage dans lequel le moteur est placé pour son transport. La présente invention vise à résoudre ces difficultés. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de montage par emmanchement à force d'un organe tournant à une extrémité d'un arbre moteur, dans lequel l'autre extrémité de l'arbre est recouverte d'un capot protecteur espacé en fonctionnement de ladite autre extrémité, caractérisé par le fait que l'on réalise ledit capot de telle sorte qu'il soit déformable élastiquement dans la direction axiale de l'arbre, que l'on amène un mandrin de reprise d'effort au contact du capot, que l'on presse le mandrin contre le capot de manière à le déformer élastiquement jusqu'à ce qu'il vienne en appui sur ladite autre extrémité de l'arbre, et que l'on emmanche à force ledit organe tournant sur marbre en prenant appui sur ledit mandrin par l'intermédiaire dudit capot. Ainsi, du fait de sa possibilité de se déformer élastiquement, le capot peut servir d'intermédiaire entre l'extré- mité de l'arbre et le mandrin de reprise d'effort. Lorsque le mandrin est retiré après l'emmanchement de l'organe tournant, le capot reprend sa forme initiale, à l'écart de l'extrémité de l'arbre qui peut donc tourner sans frottement. Dans un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, le fond du capot est bombé vers l'extérieur de manière à s'aplatir jusqu'au contact de l'extrémité de l'arbre sous la pression du mandrin, et à revenir hors de contact de cette extrémité lorsque cesse ladite pression. Dans un autre mode de mise en oeuvre, on réalise ledit capot avec une surface d'épaisseur réduite perpendiculaire à 1' arbre. Bien entendu, ces deux modes de mise en oeuvre peuvent être combinés. Dans les deux cas, le capot se déforme sous l'action conjuguée du mandrin et de l'organe tournant en cours d'emmanchement. Dans le cas particulier où ledit arbre moteur est l'arbre d'un moteur fixé sur un élément support avec ledit capot interposé entre le moteur et ledit élément, le capot peut être formé par la coopération d'au moins deux pièces mutuellement juxtaposées, à savoir une première pièce définissant une paroi annulaire, solidaire du moteur, et une seconde pièce définissant une paroi frontale déformable élastiquement, solidaire de l'élément support ou interposée entre celui-ci et le moteur. Dans le même cas, on peut réaliser un trou dans ledit élément dans l'alignement de l'arbre moteur, pour fournir un passage audit mandrin de reprise d'effort. Ce cas particulier est notamment celui du groupe motoventilateur fixé au faisceau d'un échangeur de chaleur. Le trou est alors formé comme indiqué ci-dessus, dans les ailettes de l'échangeur entre deux tubes ou deux rangées de tubes. L'invention a également pour objet un capot protecteur pour la protection d'une extrémité d'un arbre moteur à l'autre extrémité duquel un organe tournant est emmanché à force, caractérisé par le fait qu'il présente une surface sensiblement perpendiculaire à l'arbre, déformable élastiquement de manière à venir en contact avec ladite extrémité sous la pression d'un mandrin de reprise d'effort et à revenir hors de contact de cette extrémité lorsque cesse ladite pression. Comme indiqué ci-dessus, ladite surface peut être bombée vers l'extérieur de manière à s'aplatir jusqu'au contact de l'extrémité de l'arbre sous la pression du mandrin de reprise d'effort, et à revenir hors de contact de cette extrémité lorsque cesse ladite pression. Dans un autre mode de réalisation, cette surface est d'épaisseur réduite. L'invention a également pour objet un moteur comportant un capot protecteur tel que défini plus haut, ainsi qu'un élément de support d'un moteur à une extrémité de l'arbre duquel un organe tournant est susceptible d'être monté à force, caractérisé par le fait qu'il comporte un trou traversant dans l'alignement dudit arbre, pour fournir un passage à un mandrin de reprise d'effort lors de l'emmanchement dudit organe. On décrira maintenant, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: - les figures 1 à 5 sont des vues en coupe axiale des cinq étapes successives de l'emmanchement à force selon l'inven- tion d'une hélice sur l'arbre d'un moto-ventilateur; - la figure 6 est une vue à plus grande échelle du détail VI de la figure 2 - la figure 7 est une vue en élévation, partiellement en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 8, d'un moteur de groupe moto-ventilateur fixé à un échangeur de chaleur dans un second mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 8 est une vue du côté de ce moteur tourné vers l'échangeur de chaleur, celui-ci n'étant pas représenté. On voit à la figure 1 le moteur électrique 1 d'un groupe moto-ventilateur comprenant, outre ce moteur, une hélice 2. L'hélice 2 est composée d'un bol 3 (seul représenté aux figures 2 à 5), et de pales 4. L'intérieur du bol 3 reçoit un moyeu de montage 5 comportant un alésage 6. Le moteur 1 est représenté ici fixé au faisceau 7 d'un échangeur de chaleur, par exemple du radiateur de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile. Le faisceau 7 est formé de façon connue de tubes 8 assemblés à des ailettes de refroidissement 9. Egalement de façon connue, les tubes 8 débouchent dans des boîtes collectrices non représentées. La fixation du moteur 1 au faisceau 7 est réalisée à l'aide de vis 10 coopérant avec des douilles 11 engagées dans des trous ménagés dans les ailettes du faisceau 7, entre les tubes de ce faisceau. Les vis 10 permettent de fixer au faisceau 7 des pattes de montage 12 solidaires du moteur. L'arbre du moteur 1 comporte une extrémité 13 que l'on qualifiera d"'arrière", qui sort du boîtier du moteur du côté du faisceau 7, et une extrémité "avant" 14, qui sort du boîtier du moteur du côté opposé. L'extrémité avant 14 de l'arbre moteur est d'un diamètre tel qu'elle peut être engagée à force dans l'alésage 6 du moyeu 5 de l'hélice L'extrémité arrière 13 de l'arbre moteur est recouverte par un capot 15 en forme de coupelle fixé au flasque du moteur 1. Le fond du capot 15 est sensiblement perpendiculaire à l'arbre moteur. Le capot 15 a pour but de protéger, notamment de l'eau et de la poussière, le palier de montage arrière de l'arbre moteur. En fonctionnement normal, un espace 16 sépare le fond du capot 15 de l'extrémité arrière 13 de l'arbre moteur (figure 6). Le faisceau 7 comporte un autre trou 17 qui, lorsque le moteur 1 est monté sur le faisceau, se trouve dans l'alignement de l'arbre de ce moteur. On verra ci-après la fonction du trou 17. On va maintenant exposer le procédé de montage de l'ensemble qui vient d'être décrit. En premier lieu, le moteur 1 est monté de façon connue, y compris ses pattes de montage 12 et son capot protecteur 15. De même, le faisceau est réalisé de toute façon connue. Le moteur 1 est alors fixé au faisceau 7 à l'aide des douilles 11 et des vis 10, comme montré à la figure 1. L'hélice 2est'alors approchée du moteur I de telle sorte que l'extrémité avant 14 de l'arbre moteur vienne axialement en vis-à-vis de l'alésage 6 en vue de son emmanchement à force dans cet alésage (figure 2). Un mandrin 18 est alors engagé dans le trou 17, comme montré à la figure 3. Ce mandrin est amené en appui contre le fond du capot 15, et pressé axialement contre ce fond en vue de le déformer jusqu'au contact de l'extrémité arrière 13 de l'arbre moteur. A cet effet, comme on le voit à la figure 6, le fond du capot 15 est bombé vers l'extérieur et d'épaisseur réduite. Il peut ainsi se déformer élastiquement sous la pression du mandrin 18 jusqu'à se trouver pincé entre ce mandrin et l'extrémité 13 de l'arbre moteur. Cette configuration est représentée en traits mixtes à la figure 6. Dans cette situation, on dispose d'un appui en bout d'arbre, et il est donc désormais possible de forcer axialement sur le capot 3 de l'hélice 2 et ainsi d'emmancher à force l'extré- mité 14 de l'arbre moteur dans l'alésage 6 (figure 4). Enfin, lorsque cet emmanchement est réalisé, on retire le mandrin 18 du trou 17, comme montré à la figure 5. Du fait de son élasticité, le fond du capot 15 reprend sa position d'origine à l'écart de l'extrémité 13 de l'arbre moteur, qui peut tourner sans frotter sur le capot. On a ici représenté le fond du capot 15 à la fois bombé et d'épaisseur réduite. Une seule de ces caractéristiques pourrait suffire dans certains cas, et ces caractéristiques pourraient même être toutes deux absentes. On retiendra en effet que l'essentiel est que le fond du capot soit élastiquement déformable pour pouvoir être amené au contact de l'extrémité arrière de l'arbre moteur sous la pression du mandrin de reprise d'effort, puis revenir à l'écart de l'arbre lorsque cesse la pression. Par ailleurs, comme évoqué plus haut, l'emmanchement de l'hélice tel que décrit peut être réalisé sans que le moteur soit préalabTement moritésùr un échangeur de ch-al-eur ou an support quelconque, le capot 15 étant alors directement accessible pour le mandrin de reprise d'effort. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 7 et 8, on retrouve un moteur électrique 1 monté sur le faisceau 7 d'un échangeur de chaleur grâce à des vis 10 se vissant dans des douilles 11 pour immobiliser sur le faisceau 7 des pattes de montage 12 solidaires du boîtier du moteur. L'extrémité 13 de l'arbre du moteur tournée vers le faisceau 7 se trouve en regard d'un trou 17 traversant ce dernier, et l'extrémité opposée 14 de l'arbre est destinée à recevoir une hélice de ventilateur non représentée. Dans cet exemple, les pattes 12, au nombre de 3, appartiennent à un piétement monobloc 20. Chaque patte présente une zone d'extrémité plane 21 percée d'un trou 22 pour le passage d'une vis 10 et appliquée par celle-ci, non pas directement sur les ailettes du faisceau, mais sur une plaque plane 23 recouvrant les tranches de celles-ci. La plaque 23 appartient à une semelle 24 qui comporte en outre trois douilles 25 associées respectivement aux trois douilles filetées 11. Chaque douille 25 et la douille 11 correspondante s'engagent dans un même trou 26 traversant le faisceau et viennent en appui l'une sur l'autre pour assurer un serrage limité de celui-ci entre la plaque 23 et une collerette radiale 27 appartenant à la douille 11. La plaque 23 présente dans sa zone centrale une nervure annulaire 28 tournée vers le moteur et de révolution autour de l'axe de celui-ci. Une autre nervure annulaire de révolution 29 est formée sur le flasque arrière 29a du boîtier du moteur et fait saillie en direction du faisceau 7. La face radialement extérieure de la nervure 29 vient pratiquement en contact avec la face radialement intérieure de la nervure 28, de sorte que ces deux nervures délimitent radialement, entre le flasque 29a et la semelle 25, un espace sensiblement fermé 30 dans lequel débouche l'extrémité 13 de l'arbre. La région de la plaque 23 située radialement à l'intérieur par rapport à la nervure 28 est amincie de manière à être déformable élastiquement sous une poussée axiale. De plus, la partie centrale 32, située entre l'extrémité 13 et le trou 17, de la région amincie 31 de la plaque 23 est bombée en direction de l'extrémité 13 de manière à laisser subsister un intervalle étroit 16 entre l'extrémité 13 et la partie 32. Dans cet exemple, le capot selon l'invention comprend une paroi frontale 31 appartenant à la semelle 24, et une paroi latérale formée en partie par la nervure 29 solidaire du moteur. Revendications 1. Procédé de montage par emmanchement à force d'un organe tournant (2) à une extrémité (14) d'un arbre moteur, dans lequel l'autre extrémité (13) de l'arbre est recouverte d'un capot protecteur (15) espacé en fonctionnement de ladite autre extrémité, caractérisé par le fait que l'on réalise ledit capot (15) de telle sorte qu'il soit déformable élastiquement dans la direction axiale de l'arbre, que l'on amène un mandrin (18) de reprise d'effort au contact du capot, que l'on presse le mandrin contre le capot de manière à le déformer élastiquement jusqu'à ce qu'il vienne en appui sur ladite autre extrémité (13) de l'arbre, et que l'on emmanche à force ledit organe tournant sur l'arbre en prenant appui sur ledit mandrin par l'intermédiaire dudit capot. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le fond du capot (15) est bombé vers l'extérieur de manière à s'aplatir Ju~squ'~au contact de ltextreomite (13) de l'arbre sous la pression du mandrin (18), et à revenir hors de contact de cette extrémité lorsque cesse ladite pression. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel on réalise ledit capot avec une surface d'épaisseur réduite perpendiculaire à l'arbre. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ledit arbre moteur étant l'arbre d'un moteur (1) fixé sur un élément support (7) avec ledit capot (15) interposé entre le moteur et ledit élément, procédé dans lequel on réalise un trou (17) dans ledit élément dans l'alignement de l'arbre moteur, pour fournir un passage audit mandrin (18) de reprise d'effort. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, ledit arbre moteur étant l'arbre d'un moteur (1) fixé sur un élément support (7) avec ledit capot interposé entre le moteur et ledit élément, procédé dans lequel le capot est formé par la coopération d'au moins deux pièces mutuellement juxtaposées, à savoir une première pièce (29a) définissant une paroi annulaire (29), solidaire du moteur, et une seconde pièce (24) définissant une paroi frontale (21) déformable élastiquement, solidaire de l'élément support ou interposée entre celui-ci et le moteur. 5. Capot protecteur pour la protection d'une extrémité (13) d'un arbre moteur à l'autre extrémité (14) duquel un organe tournant (2) est emmanché à force, caractérisé par le fait qu'il présente une surface sensiblement perpendiculaire à l'arbre, déformable élastiquement de manière à venir en contact avec ladite extrémité sous la pression d'un mandrin (18) de reprise d'effort et à revenir hors de contact de cette extrémité lorsque cesse ladite pression. 7. Capot protecteur selon la revendication 6, dans lequel ladite surface est bombée vers l'extérieur de manière à s'aplatir jusqu'au contact de l'extrémité (13) de l'arbre sous la pression du mandrin de reprise d'effort, et à revenir hors de contact de cette extrémité lorsque cesse ladite pression. 8. Capot protecteur selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans lequel ladite surface est d'épaisseur réduite. 9. Moteur, caractérisé en ce qu'il comporte un capot protecteur selon l'une des revendications 6 à 8. 10. Elément de support d'un moteur (1) à une extrémité (14) de l'arbre duquel un organe tournant (2) est susceptible d'être monté à force, caractérisé par le fait qu'il comporte un trou (17) traversant dans l'alignement dudit arbre, pour fournir un passage à un mandrin (18) de reprise d'effort lors de l'emmanchement dudit organe.