Brevet FR2924871A1 — publié le 20090612

Bague de support d'un moteur électrique muni d'un déflecteur. L'invention relève du domaine des supports pour moteurs électriques, notamment des moteurs entraînant une turbine pour un appareil de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile. Le document FR 2 737 062 décrit un dispositif pour le support d'un moteur électrique entraînant une turbine, comprenant un boîtier délimitant un logement de réception dans l'enveloppe du moteur, qui débouche dans une volute de réception de la turbine, le logement comprenant une paroi de fond raccordée à une paroi périphérique, elle-même raccordée à une paroi frontale sensiblement annulaire faisant partie de la volute, et dans lequel la paroi périphérique est interrompue pour définir au moins un canal pour le refroidissement du moteur, le canal de refroidissement étant délimité par deux parois latérales opposées qui s'étendent dans une direction sensiblement radiale par rapport à l'axe de rotation du moteur, l'une au moins des parois latérales du canal de refroidissement se raccordant à la paroi frontale par une paroi déflectrice inclinée. Ce type de dispositif donnait satisfaction jusqu'à présent. Toutefois, de nouvelles 2o générations de moteurs électriques sont apparues présentant une structure rendant le refroidissement plus difficile. Par ailleurs, la Demanderesse cherche à standardiser les pièces supportant le moteur. La présente invention vient améliorer la situation. La bague de support d'un moteur électrique, comprend un anneau apte à loger le moteur et un déflecteur d'air. On peut ainsi prévoir un boîtier standardisé pour différents types, notamment 30 différentes puissances de moteur et une bague disposée entre le boîtier et le moteur spécifique au type de moteur. Le déflecteur faisant partie de la bague peut ainsi être positionné de façon précise par rapport au moteur en vue d'un bon rendement 25 aéraulique et d'un bon refroidissement moteur. La bague étant en général une pièce spécifique à un type de moteur, le fait d'y adjoindre un déflecteur positionné de façon spécifique permet d'utiliser un boîtier standardisé. L'ensemble moteur-turbine, parfois appelé moto-ventilateur est destiné à pulser un flux d'air provenant de l'extérieur de l'habitacle du véhicule ou bien un flux d'air recirculé à partir de l'habitacle pour l'envoyer ensuite dans l'habitacle après avoir été chauffé ou refroidi par un échangeur de chaleur approprié. 1 o Le ou les canaux de refroidissement formés dans le boîtier supportant le moteur sont destinés à dériver une fraction de flux d'air mis en mouvement par la turbine pour assurer le refroidissement du moteur électrique. Le boîtier peut délimiter deux canaux de refroidissement opposés. 11 en résulte que 15 cette fraction du flux d'air pénètre dans un canal û ou deux canaux - servant d'admission d'air, balaye ensuite les parties du moteur à refroidir et est évacuée à travers le moteur et débouchant sous la turbine. Or, si les moteurs classiques, en général à courant continu à balai, comprennent des 20 cages balai en laiton, le laiton étant un excellent conducteur thermique, de nouvelles générations de moteur sont pourvues de cages balai en matériau synthétique qui est généralement un mauvais conducteur de la chaleur. 11 est donc souhaitable d'améliorer le refroidissement des balais afin d'éviter un échauffement excessif qui peut conduire à leur détérioration, voir au blocage du moteur ou encore à leur 25 incendie. En outre, les nouvelles générations de moteur présentent en général une architecture plus compacte laissant moins passer les filets d'air. Or, l'on souhaite parfois disposer des moteurs d'encombrements différents dans un même boîtier, par exemple des moteurs de longueur différente. Les déflecteurs 3 o connus dans l'art antérieur faisant partie du boîtier peuvent se trouver à des distances variables des balais en particulier et du moteur en général selon la longueur du moteur. L'écoulement des filets d'air peut alors être dégradé pour certains types de moteurs. La distance entre le déflecteur et le moteur variable selon la longueur du moteur est néfaste à la standardisation du boîtier et à l'écoulement de l'air, donc à l'efficacité du refroidissement. Le fait de prévoir un déflecteur d'air sur la bague de support du moteur permet de conserver une distance adaptée entre le déflecteur et le moteur, selon le type de moteur en vue d'un refroidissement optimisé, tout en conservant le même boîtier pour plusieurs types de moteur. On bénéficie à la fois d'un refroidissement de haute qualité et d'un coût de fabrication raisonnable grâce à la standardisation du boîtier. La bague est en 1 o général une pièce spécifique à un type du moteur, le fait d'y adjoindre un déflecteur qui peut alors être spécifique à un type de moteur n'étant pas une source significative de surcoût. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée et de 15 quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples et n'est nullement limitatif et illustrée par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble motorisé ; - la figure 2 est une vue de côté en élévation d'un ensemble motorisé ; 20 - la figure 3 est une vue de côté en élévation de l'ensemble motorisé de la figure 2 décalé de 900; et - la figure 4 est une vue en coupe axiale d'un ensemble motorisé. Comme on peut le voir sur la figure 1, l'ensemble motorisé comprend un boîtier 10 25 obtenu par moulage d'une matière synthétique et conformée de manière à délimiter un logement 1 2 propre à recevoir une bague 1 4 de support d'un moteur électrique 16. Le moteur 1 6 comprend un arbre 1 8 pouvant être entraîné en rotation autour d'un axe x-x, et sur lequel est calée une turbine 20. L'ensemble moteur-turbine est aussi appelé moto-ventilateur. Pour plus de détails, le lecteur est invité à se référer au document FR 2 30 737 062. Le logement 12 est délimité par une paroi de fond 22 du boîtier 10, laquelle se raccorde à une paroi périphérique 24 de forme sensiblement cylindrique circulaire autour de l'axe x-x. La paroi périphérique 24 peut comprendre deux protubérances en forme d'oreilles disposées dans des régions diamétralement opposées par rapport à l'axe X-X. Les protubérances délimitent chacune un méplat propre à venir en appui élastique contre la bague 14. Par ailleurs, la paroi périphérique 24 peut comprendre des pattes 10 repliées en forme de U dirigées vers l'intérieur du logement et propres à venir également en appui contre la bague 14. A la paroi périphérique 24, se raccorde en outre à une paroi frontale 40 de forme générale annulaire pouvant comporter un prolongement radial. La paroi frontale 40 15 et le bâti 54 délimitent ensemble la volute de réception de la turbine. La paroi périphérique 24 et la paroi frontale 40 sont interrompues, dans deux régions diamétralement opposées, pour définir deux canaux opposés 56 et 58 servant au refroidissement du moteur électrique 16. Les deux canaux d'admission 56 et 58 20 disposés en vis-à-vis des balais 36 permettent d'amener l'air sur les balais 36, air traversant ensuite le moteur 16 et débouchant dans la zone sous la turbine 20. Le canal d'admission 56 est délimité par deux parois latérales opposées 60 qui s'étendent dans une direction sensiblement radiale par rapport à l'axe de rotation du moteur et qui se raccordent à la paroi périphérique 24 ainsi qu'à la paroi frontale 40, y compris 25 au niveau de son prolongement. Les deux parois latérales 60 peuvent être en outre réunis entre elles par une paroi incurvée 62 qui s'étend depuis le prolongement jusqu'à la paroi de fond 22. Les parois latérales 60 peuvent se raccorder à la paroi frontale 40 par une paroi inclinée 64. Les parois inclinées 64 peuvent présenter une configuration symétrique par rapport à l'axe X-X de rotation du moteur et passant par 3 0 le milieu du canal 56. La bague 14 comprend un anneau 30 venant entourer le corps du moteur 16. L'anneau 30 est disposé entre le moteur 16 et la paroi périphérique 24. L'anneau 30 peut être pourvu à une extrémité du côté de la turbine 20 de pattes s'étendant radialement vers l'intérieur pour former une butée axiale pour le moteur 16. L'anneau 30 peut également être pourvu de pattes dirigées radialement vers l'extérieur, non représenté, pour sa fixation sur le boîtier 10. La bague 14 comprend également un déflecteur d'air 32 disposé pour partie dans le canal d'admission 56 et pour partie dans l'espace axial entre le moteur 16 et la paroi de fond 22. Le déflecteur 32 permet de guider une partie de l'air passant dans le canal d'admission 56 vers une zone particulière du moteur 16, par exemple vers les balais 36. Les balais 36 sont disposés à l'extrémité axiale du moteur 16 du côté opposé à la turbine 20 et à proximité du diamètre extérieur du moteur 16. Le déflecteur 32 peut comprendre une paroi amont 38 disposée entre la paroi incurvée 62 et l'anneau 30 avec une inclinaison voisine de celle de la paroi incurvée 62, et une paroi avale 40 disposée dans l'espace axial entre les balais 36 et la paroi de fond 22 et radialement au niveau desdits balais 36, par exemple avec une dimension radiale inférieure au diamètre extérieur de l'anneau 30. Afin d'éviter que les filets d'air guidés par les parois amont 38 et aval 46 dudit déflecteur 32 ne s'échappent latéralement, le déflecteur 32 comprend également deux joues 44 visibles notamment sur la figure 3, par exemple sous la forme de parois planes. Ainsi, les filets d'air peuvent se déplacer selon le sens des flèches dans le déflecteur 32, tout d'abord en entrant dans ledit déflecteur 32 avec un mouvement oblique comprenant une composante radiale dirigée vers l'axe X-X et une composante axiale à l'opposée de la turbine 20 puis en en ressortant avec un mouvement oblique comprenant une composante radiale toujours dirigée vers l'axe X-X et une composante axiale de sens inversée dirigée en direction de la turbine 20, de façon que les filets d'air viennent en contact avec les balais 36 du moteur 16. Le déflecteur 32 peut être monobloc avec l'anneau 30, par exemple venu de moulage. Pour des raisons de démoulage, le déflecteur 32, monobloc avec l'anneau 30, peut comprendre une charnière, par exemple sous la forme d'une zone de faible épaisseur permettant une mise en forme définitive au montage. Alternativement, un coulisseau peut être prévu pour permettre une mise en forme du déflecteur 32. Le déflecteur 32 peut être réalisé en deux parties, l'une sensiblement fixe par rapport à l'anneau 30 et l'autre, montée avec articulation ou coulissement. La bague 14 est ainsi particulièrement bien adaptée au refroidissement de moteur pourvu de porte-balais en matériau synthétique pour lesquels l'orientation des filets d'air de refroidissement doit être particulièrement soignée. Dans le mode de réalisation des figures 2 et 3, les références des éléments semblables ont été conservés. Le moteur 16 dépasse très légèrement de l'anneau 30 de la bague 14 du côté de la turbine non représenté. La bague 14 comprend en outre une pluralité, par exemple 3, de pattes 46 s'étendant radialement vers l'extérieur et circonférentiellement régulièrement réparties. Les pattes 46 sont prévues pour la fixation du boîtier 14 sur la paroi frontale 40. Entre les pattes 46 situées axialement au même niveau, s'étend une nervure 48 de forme annulaire augmentant la rigidité de l'anneau 30. La nervure 48 peut également servir de guide pour le passage de câbles électriques 50 disposés sur la surface extérieure de l'anneau 30. Des trous peuvent être prévus à cet effet dans la nervure 48, voir figure 3. Le moteur 16 comprend deux paliers 70, 72 de support de l'arbre 18. Les paliers 70, 72 comprennent chacun un roulement ou un palier monté sur l'arbre 18 et un élément de liaison entre le roulement et la carcasse du moteur 16. L'élément de liaison peut se présenter sous la forme d'une tôle emboutie. L'élément de liaison peut être muni de plusieurs pattes, par exemple deux, s'étendant radialement vers l'extérieur. Axialement du côté du déflecteur 32, l'anneau 30 de la bague 14 est muni de pattes flexibles de fixation 74 allongées axialement et se prolongeant au-delà du moteur 16 en étant munies de crochets 76 de retenue axiale dudit moteur 16. Les pattes 74 3o peuvent être formées en ménageant des découpes allongées dans l'anneau 30 conférant ainsi auxdites pattes 74 une certaine élasticité radiale. On peut venir monter le moteur, 16 dans l'anneau 30 par un mouvement axial dans le sens de la flèche illustrée sur la figure 2, les pattes 74 s'écartant au passage du moteur 16 pus se resserrant en s'encliquetant, les crochets 76 assurant dès lors la retenue axiale du moteur 16 par rapport â la bague 14. Le montage du moteur 16 est donc particulièrement simple. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, la bague 14 comprend en outre deux nervures 78, 80 de guidage de l'arrivée de l'air. La nervure 78 présente une forme arquée et prolonge le déflecteur 32 axialement en direction de la turbine sur une face extérieure de l'anneau 30 avec une inclinaison angulaire allant croissant en s'éloignant du déflecteur 32. La nervure 80 permet de prolonger la paroi frontale 40 et d'améliorer ainsi le rendement aéraulique et d'éviter la génération de bruit aéroacoustique. Dans cette variante, l'écoulement de l'air en amont du déflecteur 32 est amélioré par une réduction des pertes de charge et une meilleure canalisation de l'air assurées grâce au guidage de la nervure 78. De façon générale, le dispositif de support de moteur électrique est particulièrement bien adapté à des moteurs difficiles à refroidir, notamment des moteurs à balais supportés par une cage en matériau synthétique et permet une réduction significative de la température, par exemple de l'ordre de 10 à 15° à pression relative nulle. La bague peut comprendre une paroi amont, une paroi aval et deux joues. Les joues 25 peuvent être monobloc avec l'anneau. Les joues peuvent assuré le guidage des filets d'air dans le sens transversal. La bague peut comprendre une charnière entre le déflecteur d'air et l'anneau. La charnière peut être formée par une portion d'épaisseur réduite par rapport au 30 voisinage, par exemple par rapport à l'épaisseur du corps de déflecteur. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif comprend un coulisseau entre le déflecteur et l'anneau. On peut ainsi démouler une pièce monobloc de façon aisée puis la mettre en forme définitive avant ou après le montage du moteur dans l'anneau. La bague peut comprendre une partie de fixation dans le boîtier, la partie de fixation pouvant être sensiblement axiale. Le déflecteur peut être monobloc avec l'anneau. Alternativement, le déflecteur peut être une pièce rapportée fixée à l'anneau. Le dispositif pour le support d'un moteur électrique entraînant une turbine, est du type comprenant un boîtier conformé pour délimiter un logement de réception de l'enveloppe du moteur et une bague. Le logement débouche dans une volute de réception de la turbine. Le boîtier peut comprendre au moins un canal d'admission amenant une fraction d'air de la volute vers le moteur. Le déflecteur d'air peut être configuré pour dévier des filets d'air passant dans le canal d'admission en direction d'une zone particulière du moteur. L'ensemble motorisé peut comprendre un moteur électrique à balai et un dispositif de support du moteur électrique avec un déflecteur configuré pour dévier les filets d'air en direction de balais du moteur. Les balais peuvent être portés par un porte-balais en matériau synthétique. L'ensemble motorisé peut être monté dans un boîtier standardisé. Le boîtier peut être pourvu de moyens de fixation sur un évaporateur de climatiseur. Revendications 1. Bague (14) de support d'un moteur électrique (16), comprenant un anneau (30) apte à loger le moteur (16), caractérisé en ce qu'elle comprend un déflecteur d'air (32). 2. Bague selon la revendication 1, dans laquelle le déflecteur d'air (32) comprend une paroi amont (38), une paroi avale (42) et deux joues (44). 3. Bague selon la revendication 1 ou 2, comprenant une charnière entre le déflecteur d'air et l'anneau. 4. Bague selon la revendication 3, dans lequel la charnière est formée par une portion d'épaisseur réduite par rapport au voisinage. 5. Bague selon la revendication 1 ou 2 comprenant un coulisseau entre le 15 déflecteur d'air et l'anneau. 6. Bague selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur (32) est monobloc avec l'anneau (30). 20 7. Bague selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le déflecteur est fixé à l'anneau. 8. Dispositif pour le support d'un moteur électrique (16) entraînant une turbine (20) comprenant un boîtier (10) conformé pour délimiter un logement (12) de réception 25 du moteur, ledit logement débouchant dans une volute de réception de la turbine, caractérisé par le fait que le dispositif comprend une bague (14) selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le boîtier comprend au moins un 3 0 canal d'admission amenant une fraction d'air de la volute vers le moteur et dans lequel 910 le déflecteur d'air (32) est configuré pour dévier des filets d'air passant dans le canal d'admission en direction d'une zone particulière du moteur. 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 9, dans lequel la bague (14) comprend une partie de fixation dans le boîtier, la partie de fixation étant sensiblement axiale. 11. Ensemble motorisé comprenant un moteur électrique (16) à balais et un dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, le déflecteur (32) étant configuré pour dévier des filets d'air en direction de balais du moteur. 12. Ensemble motorisé selon la revendication précédente, dans lequel les balais sont portés par un porte balais (36) en matériau synthétique. 13. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le boîtier comprend au moins un canal d'admission amenant une fraction d'air de la volute vers le moteur et dans lequel le déflecteur d'air (32) est configuré pour dévier des filets d'air passant dans le canal d'admission en direction d'une zone particulière du moteur.