Brevet FR2796428A3 — publié le 20010119

FR 2796428 A3 20010119 FR 9914663 A 19991122 STRUCTURE D'ARBRE POUR SUPPORT EN ROTATION DANS UN PALIER DE TYPE SANS BILLES Arrière plan de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne les structures d'arbre pour support en rotation dans un palier de type sans billes, qui présente une plus petite surface de contact avec le palier de type sans billes, réduisant ainsi l'aire de frottement. 2 Description de la technique apparentée I1 existe deux types de palier couramment connus pour le support en rotation de l'arbre d'un ventilateur ou moteur miniaturisé. Plus préci sément, des paliers à billes et des paliers du type sans billes. Un palier à billes comprend en général un chemin de roulement intérieur destiné à recevoir l'arbre et une bague extérieure fixée à demeure dans un alésage d'un siège de palier, permettant ainsi une rotation régulière des billets du palier à billes. Des paliers du type sans billes sont réalisés en un matériau résistant à l'abrasion, tels que paliers en cuivre, paliers à imprégnation d'huile, paliers autolubrifiants, etc.. Les paliers du type sans billes com portent un alésage intérieur en contact non serré avec l'arbre. En cours d'utilisation, le frottement entre l'arbre et le palier entraîne une usure. Après un usage prolongé, l'intervalle séparant l'arbre du palier a aug menté, entraînant ainsi des problèmes de position en biais de l'arbre pen dant une rotation. En outre, le bruit de rotation est augmenté et la durée de vie de fonctionnement du palier et de l'arbre est abrégée. Le modèle d'utilité de Taiwan publication n 360341, délivré le ler juin 1999 et ayant pour titre "Structure de ventilateur améliorée", dé crit un rotor de ventilateur comportant un corps en forme de capuchon disposé au-dessous et un arbre s'étendant à partir du centre du corps en forme de capuchon. Un siège de palier tubulaire est prévu au centre d'un boîtier de ventilateur pour recevoir l'arbre. Une gorge annulaire est mé nagée entre le corps en forme de capuchon et une extrémité de l'arbre. L'arbre comporte une section annulaire en retrait. Un manchon de palier est monté autour de l'arbre de façon à définir un premier réservoir d'huile. La périphérie intérieure du siège de palier comporte un certain nombre de gorges définies dans des parties correspondant au palier, défi- vissant ainsi un second réservoir d'huile. Les réservoirs d'huile servent à accumuler de l'huile lubrifiante. La section annulaire en retrait de l'arbre peut réduire l'aire de frottement entre l'arbre et le palier. Toutefois, l'arbre et le palier sont en contact non serré et présentent ainsi un jeu en tre eux. L'arbre est soutenu en des zones autres que la section annulaire en retrait pendant une rotation. Ces deux zones sont circulaires et sont ainsi en contact de frottement continu avec le palier. Résumé de l'invention Un but principal de la présente invention est de fournir une struc ture d'arbre pour support en rotation dans un palier de type sans billes. L'arbre comprend au moins une section de support en rotation et au moins une section non de révolution, réduisant ainsi l'aire de frottement entre l'arbre et la périphérie intérieure du palier de type sans billes. L'arbre conforme à la présente invention comporte au moins une section de support en rotation et au moins une section non de révolution. L'arbre est soutenu par la section de support en rotation lorsque l'arbre tourne dans un alésage axial du palier de type sans billes, réduisant ainsi l'aire de frottement entre l'arbre et la périphérie intérieure du palier de type sans billes. D'autres buts, avantages particuliers et particularités nouvelles de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée suivante et des modes préférables de réalisation, considérés en regard des dessins an nexés. Description succincte des dessins La figure 1 est une vue en perspective, éclatée, d'un premier mode de réalisation d'une structure d'arbre conforme à la présente invention, la figure 2 est une vue en coupe d'un palier de type sans billes et du premier mode de réalisation de la structure d'arbre conforme à la pré sente invention, la figure 3 est une vue en coupe par la ligne 3-3 de la figure 2, la figure 4 est une vue de côté, schématique, illustrant une appli cation du premier mode de réalisation de la structure d'arbre conforme à la présente invention dans un ventilateur de dissipation de chaleur, la figure 5 est une vue en perspective, éclatée, d'un deuxième mode de réalisation d'une structure d'arbre conforme à la présente in vention, la figure 6 est une vue en coupe d'un palier de type sans billes et du deuxième mode de réalisation de la structure d'arbre conforme à la présente invention, la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6, la figure 8 est une vue en perspective, éclatée, d'un troisième mode de réalisation d'une structure d'arbre conforme à la présente in vention, la figure 9 est une vue en coupe d'un palier de type sans billes et du troisième mode de réalisation de la structure d'arbre conforme à la présente invention et la figure 10 est une vue en coupe par la ligne 10-10 de la figure 9. Description détaillée des modes préférés de réalisation Si on se reporte aux figures 1 et 2, un premier mode de réalisation d'une structure d'arbre 10 conforme à la présente invention comprend d'une manière générale une partie périphérique extérieure constituée d'une section de support en rotation 11 et d'une section non de révolu tion 12. L'arbre 10 est soutenu par la section de support en rotation 11, de façon à tourner dans un alésage axial 21 d'un palier de type sans billes 20. De préférence, la section de support en rotation 11 est une section de révolution qui s'étend sur la moitié de la circonférence de la partie péri phérique extérieure. Afin de fournir une venue en prise plus sûre avec un objet rotatif, une extrémité de l'arbre 10 peut comporter une rainure 13 ménagée dans une face d'extrémité de celle-ci et/ou une gorge annulaire 14. L'autre extrémité de l'arbre 10 peut comporter une partie d'extrémité conique 15 (qui repose sur un support), de façon à rendre le frottement minimal et à assurer une rotation fiable pour l'arbre 10. Si on se reporte aux figures 3 et 4, lorsque l'arbre 10 est engagé dans l'alésage axial 21 du palier de type sans billes, c'est la section de support en rotation 11 qui offre un soutien à l'arbre 10 pour tourner dans l'alésage axial 21. L'aire de frottement entre l'arbre 10 et la périphérie intérieure de l'alésage axial 21 du palier de type sans billes 20 est réduite du fait qu'est prévue la section non de révolution 12. Ainsi, le frottement et l'usure entre l'arbre 10 et la périphérie intérieure de l'alésage axial 21 du palier de type sans billes 20 sont réduits pendant une rotation de l'arbre 10. Si on se reporte aux figures 5 et 6, un deuxième mode de réalisa tion de la structure d'arbre 30 conforme à la présente invention com prend une partie périphérique extérieure comportant deux sections de support en rotation 31a et 31b qui présentent des surfaces de révolution. Les sections de support en rotation 31a et 31b offrent un soutien à l'arbre 30 pour tourner dans l'alésage axial 21 du palier de type sans billes 20. Deux sections non de révolution 32 sont prévues entre les sections de support en rotation 31a et 31b. Chaque section de support en rotation 31a, 31b peut comporter une section en retrait 36. En outre, les sections non de révolution 32 sont agencées d'une manière symétrique par rapport à la ligne centrale de l'arbre 30. Une extrémité de l'arbre 30 peut com porter une rainure 33 ménagée dans une face d'extrémité de celle-ci et/ou une gorge annulaire 34. L'autre extrémité de l'arbre 30 peut comporter une partie d'extrémité conique 35 qui repose sur un support. Si on se reporte à la figure 7, lorsque l'arbre 30 est engagé dans l'alésage axial 21 du palier de type sans billes, ce sont les sections de support en rotation 31a et 31 b qui offrent le soutien permettant à l'arbre 30 de tourner dans l'alésage axial 21 du palier 20. L'aire de frottement entre l'arbre 30 et la périphérie intérieure de l'alésage axial 21 du palier 20 est réduite du fait que sont prévues les sections non de révolution 32 et les sections en retrait 36. Ainsi, le frottement et l'usure entre l'arbre 30 et la périphérie intérieure de l'alésage axial 21 du palier de type sans billes 20 sont réduits pendant une rotation de l'arbre 30. Si on se reporte aux figures 8 et 9, un troisième mode de réalisa tion de la structure d'arbre 40 conforme à la présente invention com prend une partie périphérique extérieure comportant un certain nombre de sections de support en rotation 41 présentant des surfaces de révolu tion afin d'offrir un soutien à l'arbre 40 lorsque cet arbre 42 tourne dans l'alésage axial 21 du palier de type sans billes 20. Une section non de ré volution 42 est définie entre chaque paire adjacente de sections de sup port en rotation 41. Les sections non de révolution 42 sont agencées d'une manière non répartie angulairement par rapport à la ligne centrale de l'arbre 40. Une extrémité de l'arbre 40 peut comporter une rainure 43 ménagée dans une face d'extrémité de celle-ci et/ou une gorge annulaire 44. L'autre extrémité de l'arbre 40 peut comporter une partie d'extrémité conique 45 qui repose sur un support. Chaque section de support en rota tion 41 peut, si on le désire, présenter une section en retrait décrite dans le deuxième mode de réalisation. Si on se reporte à la figure 10, lorsque l'arbre 40 est engagé dans l'alésage axial 21 du palier de type sans billes, ce sont les sections de support en rotation 41 qui offrent un soutien à l'arbre 40 pour tourner dans l'alésage axial 21. L'aire de frottement entre l'arbre 40 et la péri phérie intérieure de l'alésage axial 21 du palier de type sans billes 20 est réduite du fait que sont prévues les sections non de révolution 42. Ainsi, le frottement et l'usure entre l'arbre 40 et la périphérie intérieure de l'alésage axial 21 du palier 20 sont réduits pendant une rotation de l'arbre 40. Grâce à la description ci-dessus, on comprend que l'aire de frot tement entre l'arbre et la périphérie intérieure de l'alésage axial du palier de type sans billes est réduite pendant une rotation de l'arbre. Le frotte ment et l'usure sont réduits et la durée de vie de fonctionnement est al longée. En outre, la ou les sections non de révolution de l'arbre peuvent être ménagées par une opération de coupe ou un meulage qui est plus pratique qu'un fraisage, réduisant ainsi les coûts de fabrication de l'arbre. Bien que l'invention ait été exposée en liaison avec ses modes préférés de mise en aeuvre tels que présentés ci-dessus, on doit compren dre que de nombreuses autres modifications et variations possibles peu vent être réalisées sans sortir du cadre et de la portée de l'invention. On considère donc que les revendications annexées englobent de telles mo difications et variations qui entrent dans le cadre exact de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure d'arbre (10, 30, 40) pour support en rotation dans un palier de type sans billes (20) comportant un alésage axial (21), caractéri sée en ce que l'arbre (10, 30, 40) comprend une partie périphérique exté rieure comportant une section de support en rotation (11, 31 a, 31 b, 41) et une section non de révolution (12, 32, 42), la section de support en rota tion (11, 31a, 31b, 41) présentant une surface de révolution s'étend sur la moitié de la circonférence de la partie périphérique extérieure, la section de support en rotation (11, 31 a, 31 b, 41) offrant un soutien â l' arbre (10, 30, 40) lorsque l'arbre (10, 30, 40) tourne dans l'alésage axial (21) du palier de type sans billes (20). 2. Structure d'arbre suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la section non de révolution (12, 32, 42) est une surface plane. 3. Structure d'arbre suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre comporte une extrémité conique (15, 35, 45) adaptée pour re poser sur un support. 4. Structure d'arbre suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la section de support en rotation (31a, 31 b) comporte une section en retrait (36). 5. Structure d'arbre (30, 40) pour support en rotation dans un pa lier de type sans billes (20) comportant un alésage axial (21), caractérisée en ce que l'arbre (30, 40) comprend une partie périphérique extérieure comportant au moins deux sections de support en rotation (31 a, 31 b, 42), chaque paire adjacente de sections de support en rotation (31a, 31 b, 42) comportant une section non de révolution (32, 42) entre celles-ci, les sections de support en rotation (31a, 31b, 41) offrant un soutien â l'arbre (30, 40) lorsque l'arbre (30, 40) tourne dans l'alésage axial (21) du palier de type sans billes (20). 6. Structure d'arbre suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la section non de révolution (32, 42) est une surface plane. 7. Structure d'arbre suivant la revendication 5, caractérisée en ce que l'arbre comporte une extrémité conique (35, 45) adaptée pour repo ser sur un support. 8. Structure d'arbre suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la section de support en rotation (31a, 31b) comporte une section en retrait (36). 9. Structure d'arbre suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les sections non de révolution (42) sont agencées d'une manière non répartie angulairement par rapport à la ligne centrale de l'arbre (40).