Brevet FR2837328A1 — publié le 20030919

automatique identifiables et accessibles par des vaisseaux spatiaux ravitailleurs. La presente invention concerne un ensemble pour vehicule automobile du type comprenant un echangeur de chaleur et un ventilateur, le ventilateur comprenant une helice et un moteur electrique d'entranement en rotation de l'helice autour d'un axe de rotation pour produire un ecoulement d'air balayant l'echangeur de chaleur, le moteur comprenant un rotor portent au moins un enroulement electriquement conducteur. Dans un ensemble du type precise, le ventilateur est generalement denomme groupe moto-ventilateur. L'echangeur de chaleur est habituellement un radiateur de refroidissement du moteur thermique du vehicule automobile. L'ensemble du type precise est done dispose a ['avant du vehicule automobile. Le moteur electrique est un moteur electrique synchrone a courant continu qui fonctionne sous une tension d'alimentation comprise entre environ 10 et 18 Volts. Le stator, ou inducteur, definit des poles magnetiques, generalement au nombre de quatre. Le rotor, ou induit, porte un enroulement electriquement conducteur dont les fils vent loges dans des encoches definies entre des dents radiales du rotor. Ces fils electriquement conducteurs vent connectes aux lames d'un collecteur sur lesquelles viennent frotter des balais d'alimentation electrique de l'enroulement. L'enroulement est un enroulement imbrique, c'est a dire que la zone delimitee par un fil electriquement conducteur de l'enroulement recouvre en partie la zone delimitee par le fil precedent. Generalement, I'axe de rotation de lthelice et de l'arbre de sortie du moteur sur loquel elle est montee vent paralleles a la direction longitudinale du vehicule automobile, et done au sens de marche du vehicule. II est souhaitable dans les vehicules automobiles de limiter l'encombrement axial d'un ensemble du type precise afin de menager de la place pour loger d'autres equipements eVou permettre la deformation d'elements du vehicule en cas de choc. Un but de ['invention est done de resoudre ce probleme en fournissant un ensemble du type precise qui soit d'encombrement axial reduit tout en restart de coGt limite. A cet effet, I'invention a pour objet un ensemble du type precise, caracterise en ce que l'enroulement est un enroulement ondule. Selon des modes particuliers de realisation, I'ensemble peut comprendre l'une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, price(s) isolement ou selon toutes les combinaisons techniquement possible(s): - le stator definit des padres de poles magnetiques, le rotor comprend un collecteur raccorde electriquement a l'enroulement, et le moteur comprend des padres de balais de frottement sur le collecteur pour alimenter electriquement l'enroulement, le nombre de padres de balais etant strictement inferieur au nombre de padres de poles magnetiques, - I'ensemble comprend une source d'alimentation electrique du moteur sous une tension comprise entre 30 et 50 Volts, - la tension est comprise entre 36 et 42 Volts, - I'en roulement est u n en rou lement ondu le simple. L'invention a en outre pour objet un vehicule automobile comprenant un ensemble tel que defini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple, et faite en se referent aux dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schematique de l'extremite avant d'un vehicule automobile muni d'un ensemble selon ['invention, - la figure 2 est un schema panoramique, c'est a dire correspondent a une vue developpee de la surface du rotor du moteur, illustrant la structure du moteur electrique de liensemble de la figure 1, - la figure 3 est une vue schematique illustrant le motif elementaire de l'enroulement du rotor du moteur de la figure 2, - la figure 4 est une vue analogue a la figure 3 illustrant le motif elementaire d'un enroulement imbrique, et - la figure 5 est une vue analogue a la figure 3 illustrant une variante du moteur des figures 1 a 3. La figure 1 illustre schematiquement l'extremite avant d'un vehicule automobile qui comprend un ensemble 1 comprenant lui-meme un echangeur de chaleur 2 et un ventilateur 3. Le ventilateur 3 comprend un moteur electrique 4 et une helice 5 montee sur une arbre de sortie 6 du moteur 4. L'echangeur de chaleur 2 est par exemple un radiateur de refroidissement du moteur thermique 7 du vehicule automobile. Dans une variante, il peut s'agir d'un echangeur de chaleur d'un systeme de climatisation de l'habitacle du vehicule automobile. L'helice 5 est destinee a etre entranee en rotation par le moteur 4 autour d'un axe de rotation A qui est parallele a la direction longitudinale du vehicule automobile et a son sens de marche materialise par la fleche S sur la figure 1. S De maniere classique, lorsque l'helice 5 est entranee en rotation par le moteur electrique 4, elle produit un ecoulement d'air balayant le radiateur 2. Sur la figure 1 le ventilateur 3 a ete dispose a l'arriere du radiateur 2, c'est a dire en configuration aspirante. Toutefois, le ventilateur 3 peut en variante etre dispose a ['avant du radiateur 2, c'est a dire en configuration soufflante. Le moteur 4 est un moteur electrique a courant continu qui est raccorde electriquement a une source d'alimentation electrique 8 le soumettant a une tension d'alimentation U. par exemple de 42 Volts, et de maniere plus generale comprise entre 30 et 50 Volts, voire entre 36 et 42 Volts. Une telle source 8 peut comprendre un alternateur, ou une batterie delivrant directement la tension U. ou une batterie de 12 Volts suivie d'un convertisseur de tension Comme cela est connu, le moteur 4 comprend un stator inducteur 10 et un rotor induit 12 solidaire en rotation de l'arbre de sortie 6 et entoure exterieurement par le stator 10. Comme represente sur la figure 2 en pointilles, le stator 10 definit successivement peripheriquement six poles magnetiques 14 alternes. Ces poles 14 peuvent etre par exemple formes par des aimants permanents. Comme cela est connu, le rotor 12 comprend un corps magnetique muni de dents 16 s'etendant radialement par rapport a l'axe de rotation A et delimitant entre elles des encoches 18. Dans l'exemple represente, le rotor 12 comprend vingt dents 16 et vingt encoches 18. Le rotor 12 porte un enroulement electriquement conducteur 20 comprenant des fils electriquement conducteurs 22 raccordes electriquement aux lames 24 d'un collecteur 26. Le collecteur 26 comprend vingt lames 24 dans l'exemple represente. Le collecteur 26 est porte par le rotor 12 pour tourner avec lui autour de l'axe A. Le moteur 4 comprend en outre deux padres de balais 28 qui restent fixes lorsque le rotor 12 tourne autour de l'axe A. Les balais 28 vent raccordes electriquement a la source d'alimentation electrique 8 et viennent frotter sur les lames 24 du collecteur 26 pour alimenter electriquement l'enroulement 20. L'enroulement 20 ainsi alimente est alors soumis, comme cela est connu, du fait du champ magnetique cree par le stator 14, a des forces magnetiques provoquant la rotation du rotor 12 et done de lthelice 5. Conformement a ['invention, I'enroulement 20 est un enroulement ondule. Plus specifiquement, I'enrou lement 20 du mode de real isation d es figures 1 a 3 est un enroulement ondule simple. s Le motif elementaire d'un tel enroulement est illustre par la figure 3 ou l'on volt la forme d'un fil electriquement conducteur 22, et le debut du fil electriquement conducteur 22 suivant. Chaque fil 22 est connecte par ses deux extremites au collecteur 26. Chaque fil 22 correspond au motif elementaire de l'enroulement. Le motif elementaire a sensiblement une forme d'hexagone dont les deux cOtes inferieurs ont ete ouverts. Sur la figure 2, on a represente en gras une serie de trots conducteurs 22 successifs. Au sens de la presente description, deux conducteurs 22 vent successifs lorsqu'ils possedent chacun une extremite raccordee a la meme lame 24. Comme on peut le constater, deux conducteurs 22 successifs ne se coupent pas geometriquement et les zones geometriques qutils delimitent chacun interieurement ne se chevauchent pas partiellement, contrairement au cas des enroulements imbriques. - La structure d'un tel enroulement imbrique est illustree par la figure 4 ou deux conducteurs 22 successifs vent representes. Comme on le volt sur cette figure, le motif elementaire qui correspond a un fil 22, a sensiblement une forme d'hexagone. Les deux conducteurs 22 successifs se coupent geometriquement et les zones geometriques qu'ils delimitent interieurement se chevauchent partiellement. L'epaisseur axiale des chignons 30 formes a chaque extremite axiale du rotor 12 par les trongons 32 des fils 22 qui ne vent pas loges dans les encoches 18 est reduite par rapport aux moteurs de l'etat de la technique. Ceci est dD au fait que ces tron,cons 32, dits tron,cons inactifs, vent plus courts en raison du nombre de poles 14 plus important. Ainsi, la longueur axiale du moteur 4 et done de ['ensemble 1 est reduite. Pour autant, le moteur 4 ne comporte, grace a l'utilisation d'un enroulement 20 ondule, que deux padres de balais 28, ce qui permet de conserver un coOt reduit. Enfin, I'utilisation d'une tension d'alimentation relativement elevee permet d'avoir un diametre de fils 22 suffisamment faible pour pouvoir menager des encoches 18 dans le rotor 12, ce qui ne serait pas possible avec une tension habituelle de liordre de 10 ou 18 Volts et un enroulement ondule tel que celui de ['invention. Par ailieurs, I'utilisation d'un enroulement 20 ondule permet, a puissance egale de moteur 4, de limiter le temps necessaire pour bobiner les fils 22 afin de realiser l'enroulement 20. De plus, les courants de circulation apparaissant dans l'enroulement 20 lors du fonctionnement du moteur vent reduits. Dans une variante illustree par la figure 5, I'enroulement 20 est un enroulement ondule en faisceau. Plus specifiquement, il s'agit d'un enroulement ondule triple, c'est a dire que chaque motif elementaire ou conducteur 22 forme deux boucles hexagonales entre ses deux extremites. De maniere plus generale d'autres enroulements ondules en faisceaux peuvent etre utilises, par exemple des enroulements doubles, c'est a dire formant une boucle dans cheque motif elementaire. L'utilisation d'enroulements 20 ondules en faisceaux permet de limiter les problemes lies a la commutation, et notamment l'usure des balais 28, car le nombre de lames 24 peut alors etre superieur au nombre d'encoches. REVENDICATIONS 1. Ensemble (1) pour vehicule automobile du type comprenant un echangeur de chaleur (2) et un ventilateur (3), le \/entilateur (3) comprenant une helice (5) et un moteur electrique (4) d'entranement en rotation de l'helice autour d'un axe de rotation (A) pour produire un ecoulement d'air balayant l'echangeur de chaleur, le moteur (4) comprenant un rotor (12) portent au moins un enroulement electriquement conducteur (20), caracterise en ce que l'enroulement est un enroulement ondule. 2. Ensemble selon la revendication 1, caracterise en ce que le stator definit des padres de poles magnetiques (14), en ce que le rotor (12) comprend un collecteur (26) raccorde electriquement a l'enroulement (20), et en ce que le moteur (4) comprend des padres de balais (28) de frottement sur le collecteur (26) pour alimenter electriquement l'enroulement (20), le nombre de padres de balais (28) etant strictement inferieur au nombre de padres de poles magnetiques (14). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que ['ensemble comprend une source (8) d'alimentation electrique du moteur (3) sous une tension comprise entre 30 et 50 Volts. 4. Ensemble selon la revendication 3, caracterise en ce que la tension est comprise entre 36 et 42 Volts. 5. Ensemble selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que l'enroulement (20) est un enroulement ondule simple. 6. Vehicule automobile, caracterise en ce qu'il comprend un ensemlle