Brevet FR2855857A3 — publié le 20041210

FR 2855857 A3 20041210 FR 0306735 A 20030604 1i 2855857 Dispositif de palier étanche aux poussières pour moteur Arrière plan de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de palier étanche aux poussières 5 pour moteur. En particulier, la présente invention concerne un dispositif de palier étanche aux poussières qui empêche l'entrée de poussières et d'impuretés dans le palier du moteur et qui empêche une perte d'huile de lubrification du palier. 2. Description de la technique apparentée Les figures 7 et 8 des dessins représentent une structure de palier classique 10 comprenant un tube formant axe 90, un capuchon supérieur 91 emboîté étroitement dans une extrémité supérieure du tube formant axe 90 et comportant un trou 911, un rotor comportant un arbre 92 traversant le trou 911 du capuchon supérieur 91, et une pièce de connexion 93 servant à retenir le capuchon supérieur 91 sur l'arbre 92. La pièce de connexion 93 comporte une paroi annulaire 931 qui s'étend au-delà du trou 15 911 du capuchon supérieur 91 et vient en butée sur une base d'arbre 921 du rotor. Un palier 94 lubrifié à l'huile est monté autour de l'arbre 92 et est situé au-dessous de la pièce de connexion 93. Le palier 94 lubrifié à l'huile est monté dans le trou 911 du tube formant axe 90 suivant une disposition relative de venue en contact non étanche. Un capuchon inférieur 95 est monté sur l'extrémité inférieure du tube formant axe 90, en 20 retenant ainsi le palier 94 lubrifié à l'huile entre le capuchon supérieur 91 et le capuchon inférieur 95 en vue de maintenir d'une manière rotative l'arbre 92 du rotor. Comme représenté à la figure 8, étant donné que des intervalles existent entre la paroi annulaire 931 de la pièce de connexion 93 et le trou 911 du capuchon supérieur 91 et entre la pièce de connexion 93 et le contour périphérique intérieur du capu25 chon supérieur 91, des poussières et des impuretés peuvent entrer dans le palier 94 situé dans le tube formant axe 90 en passant par les intervalles et s'accumuler ainsi entre le palier 94 et l'arbre 92 du rotor. Il en résulte que le palier 94 et l'arbre 92 du rotor s'usent rapidement. La figure 9 représente un ventilateur de dissipation de chaleur comportant une 30 structure étanche aux poussières classique. Le ventilateur comprend une roue 8 comportant un arbre 82 s'étendant à partir de sa paroi d'extrémité et un aimant 83 fixé à sa paroi périphérique. Au moins un groupe de nervures 84 disposées d'une manière concentrique est prévu sur la face intérieure 81 de la paroi d'extrémité de la roue 8. Les nervures 84 sont situées à un niveau adjacent à une plaque polaire supérieure 86 35 d'un stator 85, en formant ainsi un petit intervalle courbe entre les nervures 84 et la plaque polaire supérieure 86. Un tube formant axe 87 traverse le stator 85 et comporte une extrémité supérieure 870 proche de la face intérieure 81 de la paroi d'extrémité de 2 2855857 la roue 8, en formant ainsi un petit intervalle courbe entre l'extrémité supérieure 870 du tube formant axe 87 et la face intérieure 81 de la paroi d'extrémité de la roue 8. La configuration des nervures 84 et de l'extrémité supérieure 870 du tube forma nt axe 87 accroît la longueur du trajet par lequel l'air passe, et les petits intervalles courbes em5 pêchent des poussières d'entrer dans l'arbre 82 lorsque la roue 8 tourne. Toutefois, bien qu'il soit est difficile aux poussières de pénétrer dans l'arbre 82, les poussières peuvent encore entrer dans l'intervalle situé entre l'arbre 82 et le palier 88 si les poussières entrent dans le tube formant axe 87. En outre, la structure étanche aux poussières ne parvient pas à empêcher une perte de l'huile lubrifiante située dans le palier 88. 10 Résumé de l'invention Un but de la présente invention est de fournir un dispositif de palier étanche aux poussières pour moteur, dans lequel les poussières et les impuretés soient empêchées d'une manière fiable d'entrer dans le palier, en prolongeant ainsi la durée de vie du palier. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de palier étanche aux poussières pour moteur, dans lequel une perte de l'huile lubrifiante contenue dans le palier lubrifié à l'huile soit empêchée, en prolongeant ainsi la durée de vie du palier. Un moteur conforme à la présente invention comprend un tube formant axe, un 20 rotor et une pièce. Le tube formant axe comporte un trou, et un stator est monté sur le contour périphérique extérieur du tube formant axe. Le rotor comporte une paroi d'extrémité présentant une base d'arbre à partir de laquelle un arbre s'étend. Une paroi annulaire s'étend à partir de la face intérieure de la base d'arbre et entoure l'arbre. La pièce est montée dans le trou du tube formant axe et reçoit d'une manière rotative 25 I'arbre du rotor. La pièce présente une section réduite, en formant un intervalle entre la section réduite de la pièce et le tube formant axe. La paroi annulaire s'étend dans l'intervalle existant entre la section réduite de la pièce et le tube formant axe. D'autres buts, avantages et particularités nouvelles de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée suivante faite en regard des dessins annexés. 30 Description succincte des dessins La figure 1 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement partiel, d'un moteur comportant un premier mode de réalisation d'un dispositif de palier étanche aux poussières conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe du moteur de la figure 1. La figure 3 est une vue à plus grande échelle de la partie de la figure 2 qui est entourée d'un cercle. 3 2855857 La figure 4 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement partiel, d'un moteur comportant un second mode de réalisation du dispositif de palier étanche aux poussières conforme à la présente invention. La figure 5 est une vue en coupe du moteur de la figure 4. La figure 6 est une vue à plus grande échelle de la partie de la figure 5 qui est entourée d'un cercle. La figure 7 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement partiel, d'une structure de palier classique d'un moteur. La figure 8 est une vue en coupe du moteur de la figure 7. La figure 9 est une vue en coupe d'un ventilateur de dissipation de chaleur classique. Description détaillée des modes de réalisation préférés En se reportant à la figure 1, un premier mode de réalisation d'un dispositif de palier étanche aux poussières, pour moteur, conforme à la présente invention com15 prend d'une manière générale un tube formant axe 1 et un rotor 2. Le tube formant axe 1 est en métal ou est formé directement par la base d'un boîtier de moteur. Le tube formant axe 1 traverse un trou 12 d'un stator 11 et comporte un trou 13 destiné à recevoir un palier (par exemple un palier 14 lubrifié à l'huile) et un support 15. Le palier 14 et le support 15 sont montés d'une manière fixe dans le trou 13 du tube formant axe 1 20 suivant une disposition relative de venue en contact serrée. Le palier 14 lubrifié à l'huile peut être un palier en cuivre classique, un palier autolubrifiant ou un palier contenant une huile lubrifiante. Le palier 14 comporte une section présentant un diamètre sensiblement égal au diamètre du trou 13 du tube formant axe 1. En outre, le palier 14 comporte une section réduite 141 présentant un diamètre plus petit, en for25 mant un intervalle 16 entre la section réduite 141 et le contour périphérique intérieur délimitant le trou 13 du tube formant axe 1. L'intervalle 16 offre un espace permettant un stockage d'huile de lubrification ou une accumulation de poussières. L'extrémité inférieure du tube formant axe 1 est fermée par le support 15. Le rotor 2 comporte une base d'arbre 21 dans sa paroi d'extrémité et un aimant 30 permanent 24 est fixé au contour périphérique intérieur de sa paroi périphérique. Un arbre 22 présente une extrémité fixée à la base d'arbre 21 et est logé d'une manière rotative dans le palier 14 lubrifié à l'huile. Une gorge annulaire 221 est ménagée dans l'autre extrémité de l'arbre 22, et un élément de retenue 23 (tel qu'un circlip) est monté dans la gorge annulaire 3221 pour empêcher le rotor 2 de se séparer du palier 14. 35 L'aimant permanent 24 est situé autour du stator 11 et est espacé de celui-ci. Une paroi annulaire intérieur 25 s'étend à partir du contour périphérique extérieur de la base d'arbre 21 du rotor 2. Une paroi annulaire extérieure 26 s'étend à partir de la face inté- rieure de la paroi d'extrémité du rotor 2 et entoure la paroi annulaire intérieure 25, en formant un compartiment 27 entre la paroi annulaire intérieure 25 et la paroi annulaire extérieure 26. En se reportant aux figures 2 et 3, à l'assemblage, le stator 11 est monté autour 5 du tube formant axe 1 et le palier 14 lubrifié à l'huile est monté dans le trou 13 du tube formant axe 1. L'extrémité inférieure du tube formant axe 1 est fermée par le support 15, avec l'arbre 22 du rotor 2 maintenu d'une manière rotative par le palier 14. L'élément de retenue 23 est engagé dans la gorge annulaire 221 de l'arbre 22, avec l'extrémité distale de l'arbre 22 soutenue d'une manière rotative par le support 15. La 10 paroi annulaire intérieure 25 du rotor 2 s'étend dans l'intervalle 16 situé entre la section réduite 141 du palier 14 et le tube formant axe 1. La paroi annulaire extérieure 26 du rotor 2 est située autour du tube formant axe 1 et s'étend jusqu'en un emplacement adjacent à la face supérieure du stator 11. Dans le présent mode de réalisation, une collerette 17 prévue sur l'extrémité supérieure du tube formant axe 1 est disposée dans 15 le compartiment 27 situé entre la paroi annulaire intérieure 25 et la paroi annulaire extérieure 26. Grâce à un tel agencement, des poussières ou des impuretés ne pourraient pas entrer dans le tube formant axe 1, étant donné qu'elles seraient bloquées par la paroi annulaire extérieure 26 du rotor 2 et la collerette 17 du tube formant axe 1. En outre, 20 une entrée des poussières ou des impuretés est empêchée par l'agencement de la paroi annulaire intérieure 25 disposée dans l'intervalle 16 situé entre la section réduite 141 du palier 14 lubrifié à l'huile et le tube formant axe 1. Même si les poussières ou les impuretés entrent dans le tube formant axe 1 en traversant la barrière de la paroi annulaire extérieure 26 du rotor 2, de la collerette 17 du tube formant axe 1 et de la 25 paroi annulaire intérieure 3225 du rotor 2, les poussières ou les impuretés ne peuvent s'accumuler que dans l'intervalle 16 situé entre la section réduite 141 du palier 14 et le tube formant axe 1, au lieu d'entrer dans l'espace situé entre le palier 14 et l'arbre 22. En outre, l'huile de lubrification située dans le palier et libérée pendant la rotation de l'arbre 22 est bloquée par la paroi annulaire intérieure 25 et tombe ainsi sur le palier 30 14, puis entre à l'intérieur du palier 14 par les capillaires du palier 14. Si nécessaire, un passage d'huile de lubrification classique peut être prévu dans le contour périphérique extérieur du palier 14 afin de permettre à l'huile de lubrification de retourner à l'espace situé entre le fond du palier 14 et le support 15. En se reportant à la figure 4, un second mode de réalisation d'un dispositif de 35 palier étanche aux poussières, pour moteur, conforme à la présente invention comprend d'une manière générale un tube formant axe 3 et un rotor 2. Le tube formant axe 3 est en métal ou il est directement formé par la base d'un bottier de moteur. Le tube 2855857 formant axe 3 traverse un trou 32 d'un stator 31 et comporte un trou 33 servant à recevoir un palier (par exemple un palier 34 lubrifié à l'huile), un support 35 et une bague de retenue 36. Le palier 34 lubrifié à l'huile est monté dans le trou 33 du tube formant axe 1 suivant une disposition relative de venue en contact lâche, tandis que le support 5 15 et la bague de retenue 36 sont montés d'une manière fixe dans le trou 33 du tube formant axe 3 suivant une disposition relative de venue en contact serrée. Le palier 34 peut être un palier en cuivre classique, un palier autolubrifiant ou un palier contenant de l'huile de lubrification. Le palier 34 comporte une section ayant un diamètre qui est sensiblement le même que le diamètre du trou 33 du tube formant axe 3. En outre, le 10 palier 34 comporte une section réduite 341 ayant un diamètre plus petit, qui forme un intervalle 37 entre la section réduite 341 et la bague de retenue 36. L'intervalle 37 offre un espace servant au stockage d'huile de lubrification ou à l'accumulation de poussières. L'extrémité inférieure du tube formant axe 3 est fermée par le support 35 et la bague de retenue 36 s'étend au-delà de l'extrémité supérieure du tube formant axe 3. D'une manière analogue au premier mode de réalisation, le rotor 2 comprend une base d'arbre 21 dans sa paroi un d'extrémité et un aimant permanent 24 fixé au contour périphérique intérieur de sa paroi périphérique. Un arbre 22 présente une extrémité fixée à la base d'arbre 21 et reçue d'une manière rotative dans le palier 34 lubrifié à l'huile. Une gorge annulaire 221 est ménagée dans l'autre extrémité de l'arbre 20 22 et un élément de retenue 23 (tel qu'un circlip) est monté dans la gorge annulaire 221 en vue d'empêcher le rotor 2 de se séparer du palier 34. L'aimant permanent 24 est disposé autour du stator 31 et est espacé de celui-ci. Une paroi annulaire intérieure 25 s'étend à partir du contour périphérique extérieur de la base d'arbre 21 du rotor 2. Une paroi annulaire extérieure 26 s'étend à partir de la face intérieure de la paroi 25 d'extrémité du rotor 2 et entoure la paroi annulaire intérieure 25, en offrant un compartiment 27 entre la paroi annulaire intérieure 25 et la paroi annulaire extérieure 26. En se reportant aux figures 5 et 6, à l'assemblage, le stator 31 est monté autour du tube formant axe 3 et le palier 34 lubrifié à l'huile est monté dans le trou 33 du tube formant axe 3, avec les deux extrémités du palier 34 qui sont maintenues en place en 30 étant placées respectivement en butée contre le support 35 et la bague de retenue 36. La bague de retenue 36 s'étend au-delà du tube formant axe 3. L'arbre 22 du rotor 2 est maintenu d'une manière rotative par le palier 34. L'élément de retenue 23 est engagé dans la gorge annulaire 3221 de l'arbre 22, avec l'extrémité distale de l'arbre 22 qui est soutenue d'une manière rotative par le support 35. La paroi annulaire intérieure 35 25 du rotor O s'étend dans l'intervalle 37 situé entre la section réduite 341 du palier 34 et le tube formant axe 3. La paroi annulaire extérieure 26 du rotor 2 est située autour du tube formant axe 3 et s'étend jusqu'en un emplacement adjacent à la face supé- rieure du stator 31. L'extrémité supérieure de la bague de retenue 36 est disposée dans le compartiment 27 situé entre la paroi annulaire intérieure 25 et la paroi annulaire extérieure 26. Grâce à un tel agencement, des poussières ou des impuretés ne pourraient pas 5 entrer dans le tube formant axe 3, étant donné qu'elles seraient bloquées par la paroi annulaire extérieure 26 du rotor 2 et la bague de retenue 36. En outre, une entrée des poussières ou des impuretés est empêchée par l'agencement de la paroi annulaire intérieure 25 disposée dans l'intervalle 37 situé entre la section réduite 341 du palier 34 et le tube formant axe 3. Même si les poussières ou les impuretés entrent dans le tube 10 formant axe en traversant la barrière formée par la paroi annulaire extérieure 26 du rotor 2, la bague de retenue 36 et la paroi annulaire intérieure 25 du rotor 2, les poussières ou les impuretés peuvent uniquement s'accumuler dans l'intervalle 37 situé entre la section réduite 341 du palier 34 et le tube formant axe 3, au lieu d'entrer dans l'espace situé entre le palier 34 et l'arbre 22. En outre, l'huile de lubrification qui est 15 contenue dans le palier et est libérée pendant une rotation de l'arbre 22 est bloquée par la paroi annulaire intérieure 25 et la bague de retenue 36 et tombe ainsi sur le palier 34, puis entre à l'intérieur du palier 34 par les capillaires du palier 34. Si nécessaire, un passage d'huile de lubrification peut être prévu dans le contour périphérique extérieur du palier 34 afin de permettre à l'huile de lubrification de retourner à l'espace 20 situé entre le fond du palier 34 et le support 35. On remarque que le terme "palier" utilisé ici n'est pas limité au palier lubrifié à l'huile. Au contraire, le terme "palier" englobe n'importe quelle pièce qui peut recevoir d'une manière rotative ou maintenir l'arbre 22. En outre, la paroi annulaire intérieure 25 ne peut pas être limitée au fait de s'étendre à partir du contour périphérique extérieur 25 de la base d'arbre 21. La paroi annulaire intérieure 25 peut être formée en n'importe quel emplacement entourant l'arbre 22 du rotor 2. La structure de palier étanche aux poussières, pour moteur, conforme à la présente invention peut empêcher d'une manière effective l'entrée de poussières ou d'impuretés dans l'espace situé entre l'arbre et le palier 14, 34 lubrifié à l'huile, tout en 30 empêchant une perte de l'huile de lubrification du palier du fait que la paroi annulaire intérieure 25 et la paroi annulaire extérieure 26 sont prévues sur le rotor 2 et/ou qu'est prévue la bague de retenue 36 fixée au contour périphérique intérieur du tube formant axe 3. Ainsi, la durée de vie du palier lubrifié à l'huile est prolongée. Bien que l'invention ait été exposée en liaison avec ses modes préférés de ré35 alisation, on doit comprendre que de nombreuses autres modifications et variantes possibles peuvent être effectuées sans sortir du cadre de l'invention telle que revendiquée ci-après. REVENDICATIONS 1. Moteur caractérisé en ce qu'il comprend: un tube formant axe (1, 3) comportant un trou (13), un stator (11) étant apte à être monté sur le contour périphérique extérieur du tube formant axe (1, 3), un rotor (2) comportant une paroi d'extrémité présentant une base d'arbre (21), un arbre (22) s'étendant à partir de la base d'arbre (21), une paroi annulaire (25) s'étendant à partir de la face intérieure de la base d'arbre (21) et entourant l'arbre (22), et une pièce (14, 34) montée dans le trou (13) du tube formant axe (1, 3), la pièce 10 (14, 34) recevant d'une manière rotative l'arbre (22) du rotor (2) et présentant une section réduite (141, 341), en formant un intervalle (16) entre la section réduite (141) de la pièce (14, 34) et le tube formant axe (1), la paroi annulaire (25) s'étendant dans l'intervalle (16) entre la section réduite (141, 341) de la pièce (14, 34) et le tube formant axe (1, 3). 2. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (2) comporte en outre une paroi annulaire extérieure (26) s'étendant à partir de la face intérieure de la base d'arbre (21) et entourant la paroi annulaire (25), formant ainsi un compartiment (27) entre la paroi annulaire (25) et la paroi annulaire extérieure (26), la paroi annulaire extérieure (26) entourant le tube formant axe (1, 3). 3. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une bague de retenue (36) montée dans le tube formant axe (3) et présentant une première extrémité s'étendant au-delà du tube formant axe (3) et une seconde extrémité venant en butée contre la pièce (34). 4. Moteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi annulaire 25 extérieure (26) s'étend jusqu'en un emplacement adjacent à la face supérieure du stator (11). 5. Moteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tube formant axe (1) comporte une collerette (17) sur son extrémité supérieure, la collerette (17) étant disposée dans le compartiment (27) situé entre la paroi annulaire (25) et la paroi annu30 laire extérieure (26). 6. Moteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi annulaire (25) est située entre la section réduite (341) de la pièce (34) et la bague de retenue (36). 7. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi annulaire 35 (25) s'étend le long du contour périphérique extérieur de la base d'arbre (21).