Brevet FR2933246A1 — publié le 20100101

Moteur comprenant une partie de carcasse en matière plastique munie de moyens de découplage. Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des moteurs et plus précisément au domaine de l'intégration des moteurs dans un système destiné à une application particulière. 10 L'invention concerne plus précisément les moteurs destinés à être implémentés au sein d'un système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage d'un véhicule. Dans un véhicule, par exemple une voiture, le confort des passagers dépend, de 15 manière importante, des qualités acoustiques du système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage et, donc, en particulier, du niveau de vibration observé au sein de ce système. Les systèmes de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage connus 20 comprennent généralement un groupe moto-ventilateur assurant la création d'un flux d'air traversant le système de ventilation, climatisation et/ou chauffage. Il existe deux types de groupes moto-ventilateur. Le premier type de groupe moto-ventilateur comprend une roue de pulseur 25 actionnée par un moteur, une bague d'adaptation et un support moteur. Afin de réduire les sources de bruits et de vibrations dans le système de ventilation, différents moyens de découplage sont généralement placés sur une bague d'adaptation laquelle est située entre le moteur et le support moteur. Les moyens de 30 découplage peuvent être également placés sur le support moteur, la bague d'adaptation ne présentant aucun moyen de découplage.5 Ces bagues d'adaptation entourent le moteur qui est muni d'une carcasse métallique, cette dernière faisant office d'anneau de circulation du flux magnétique. Les bagues d'adaptation sont, quant à elle, généralement réalisées en plastique et présentent une forme dédiée au placement du moteur lui-même dans la bague d'adaptation et au placement de l'ensemble constitué par le moteur et la bague d'adaptation dans le support moteur. Comme différentes tailles et types de moteurs et/ou de supports moteurs sont utilisés dans les systèmes de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage, il est nécessaire que des bagues d'adaptation soient développées pour chaque moteur, pour un même type de support moteur, et pour chaque support moteur, pour un même moteur, de manière à ce que le moteur puisse être entouré de la bague d'adaptation et que l'ensemble (moteur + bague d'adaptation) trouve sa place dans le support moteur. La bague d'adaptation est donc une partie supplémentaire qu'il faut non seulement fabriquer mais également assembler lors du montage du système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage. Cette multiplication de parties est préjudiciable, notamment en termes de coût du système final et de main-d'oeuvre. En outre, cette bague d'adaptation peut comprendre des languettes de fixation pour maintenir le moteur. Ces languettes comportent à leurs extrémités des crochets faisant office de butée de retenue du moteur. Par l'intermédiaire de ces languettes de fixation, le moteur est logé dans la bague d'adaptation. 25 Lors de sa mise en oeuvre, le moteur est génère des vibrations propres et/ou est soumis aux vibrations du véhicule en circulation. Il en découle que les crochets des languettes de fixation supportent des efforts mécaniques importants en provenance du moteur et/ou du reste du véhicule et peuvent finir par se rompre. Le moteur n'est 30 alors plus positionné correctement et le groupe moto-ventilateur est donc inopérant. Une rupture d'une languette de fixation peut également entraîner un affaissement du moteur à l'intérieur du support moteur, ceci provoquant un déplacement de la roue de pulseur à l'intérieur de la volute. Ce déplacement implique que la roue de pulseur20 frotte contre la volute ou se bloque. Ceci présente donc un problème de fiabilité du groupe moto-ventilateur. Le deuxième type de groupe moto-ventilateur comprend une roue actionnée par un moteur, ce dernier étant directement intégré dans le support moteur. Avec un tel groupe moto-ventilateur, le moteur est directement en contact avec le support moteur. De la sorte, le moteur doit impérativement présenter de très bonnes qualités acoustiques et vibratoires. On entend par � qualité acoustique � le fait que le moteur ne génère pas ou peu de bruit intrinsèque, c'est-à-dire lorsqu'il est testé seul, sans support moteur. On entend par � qualité vibratoire � le fait que le moteur ne génère pas ou peu de vibrations susceptibles d'exciter la structure du système de ventilation, chauffage et/ou climatisation créant ainsi des perturbations acoustiques génantes. Ainsi, le moteur ne doit pas générer de bruit propre ni de vibrations sous peine d'être transmises au support moteur et donc au système de ventilation, chauffage et/ou climatisation. Le problème est que ce type de moteur présentant de telles propriétés acoustiques est très coûteux. Obiet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de palier les inconvénients des moteurs connus en proposant un moteur destiné à être implémenté au sein d'un système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage d'un véhicule, ledit moteur comprend une carcasse dont au moins une première partie composée d'une première matière plastique. L'invention porte plus particulièrement sur le fait qu'au moins un moyen de découplage est formé sur la première partie. Avec un tel moteur, la première partie en matière plastique de la carcasse tient lieu directement de bague d'adaptation. Cette première partie réalise alors plusieurs fonctions : la fermeture mécanique du moteur, le maintien de l'arbre du moteur via un palier ou un roulement à billes et l'adaptation du moteur dans le support moteur tout en permettant un système de découplage. En diminuant le nombre de parties intermédiaires, l'invention permet une meilleure robustesse et une meilleure fiabilité par rapport au groupe moto-ventilateur présentant une bague d'adaptation, une diminution du niveau de vibration et donc de bruit par rapport à un groupe moto-ventilateur présentant uniquement un moteur logé dans un support moteur et, enfin, une meilleure rigidité. Une telle conception de la carcasse du moteur évite non seulement le besoin d'une bague d'adaptation mais aussi d'avoir à prévoir des possibilités pour clipper cette bague d'adaptation sur la carcasse du moteur. En outre, comme on sait que la liaison par clip ou autre entre la carcasse du moteur et la bague d'adaptation est source de défaillances, l'invention permet de gagner en sûreté de fonctionnement, en sécurité, en fiabilité et en disponibilité du système. Une maintenance minimale est ainsi requise. Du fait de comporter au moins un moyen de découplage directement sur sa propre carcasse, un tel moteur est intrinsèquement découplé du support moteur dans lequel il sera logé. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse lorsque le support moteur ne comprend pas lui-même des éléments de découplage permettant de découpler le moteur du support moteur et plus globalement du système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage. Des caractéristiques complémentaires ou optionnelles de l'invention sont énoncées ci-après. Le moyen de découplage est surmoulé sur la première partie. L'utilisation de la partie de carcasse externe en plastique moulé rend très aisé un tel surmoulage d'un élément plastique (le moyen de découplage) directement sur la première partie de carcasse externe en plastique. La nature du plastique surmoulé peut être identique ou différente de celle de la partie de carcasse externe elle-même. Le moyen de découplage est composé d'une deuxième matière plastique différente de la première matière plastique. La carcasse est intégralement composée de la première matière plastique. La première partie, le moyen de découplage et un support moteur forment une pièce unitaire. L'invention porte également sur un ensemble moteur û support moteur comprenant un support moteur muni d'au moins un moyen de réception, l'ensemble comprenant un moteur selon l'une des caractéristiques ci-dessus, un fragment du moyen de découplage étant logé dans le moyen de réception. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures : - la figure 1 est une représentation schématique d'un groupe moto-ventilateur propre à être intégré dans un système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage selon l'art antérieur, le groupe moto-ventilateur comprenant une bague d'adaptation, - la figure 1 bis est une représentation schématique d'un groupe moto-ventilateur propre à être intégré dans un système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage selon l'art antérieur, le groupe moto-ventilateur ne comprenant pas de bague d'adaptation, - la figure 2 représente schématiquement un moteur selon l'invention, - la figure 3 représente une vue en coupe de la première partie de la carcasse, - la figure 4 illustre un premier mode de réalisation du moteur selon l'invention logé dans un support moteur et - la figure 5 illustre une première variante du premier mode de réalisation selon l'invention.30 Description détaillée d'un mode de réalisation La figure 1 représente un certain nombre d'éléments d'un système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage tels que rencontrés actuellement dans les véhicules tels qu'une voiture. Plus précisément, la figure 1 représente un groupe moto-ventilateur selon l'art antérieur. Ce système comprend au moins une volute 1000 logeant une roue de pulseur 1001 propulsant un flux d'air à l'intérieur du système de ventilation et/ou climatisation et/ou chauffage par l'intermédiaire d'une ouverture 1002. Dans le système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage, la roue 1001 est mise en mouvement à l'aide d'un moteur 1003. Ce moteur est muni d'une bague d'adaptation 1004 afin de pouvoir être placé au sein d'un support moteur 1005 destiné à être solidarisé avec la volute 1000. A l'heure actuelle, il est nécessaire de développer une bague d'adaptation 1004 pour chaque type de moteur 1003 potentiellement utilisable dans un tel système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage tel que présenté sur la figure 1. L'utilisation de bagues d'adaptation porte préjudice à la simplicité de montage du système de ventilation, à la sûreté de fonctionnement et au coût final de ce genre de dispositif. 25 En figure 1 bis est représenté un autre type de groupe moto-ventilateur dans lequel le moteur 1003 est directement logé dans le support moteur 1005. Aucune bague d'adaptation n'est présente dans ce type de groupe moto-ventilateur. Ici, le moteur doit comporter de très bonnes qualités acoustiques et vibratoires du fait qu'il n'est pas découplé du support moteur et par conséquent du système de ventilation, 30 chauffage et/ou climatisation. La figure 2 représente un moteur électrique 1 selon l'invention. Le moteur 1 comprend une carcasse 2 dont une première partie 3 est formée à partir d'une20 première matière plastique M1. Un arbre 5 logé en partie à l'intérieur du moteur 1 met en mouvement une roue de pulseur non représentée. Cette carcasse 2 constitue l'enveloppe externe du moteur 1. On entend par � carcasse � un boîtier muni de roulement à billes ou un palier 7 pour le support de l'arbre 5 et dans lequel sont logés tous les éléments constitutifs du moteur. Ces éléments sont par exemple un anneau métallique de circulation du flux magnétique, des aimants, des balais, un arbre, un palier, un roulement, un commutateur, des bobines, un bobinage, un condensateur, un rotor... Lorsque le moteur 1 est totalement monté, seul l'arbre 5 présente une portion en saillie de cette carcasse 2, cette portion entraînant en rotation une roue de pulseur non représentée. La carcasse 2 constitue donc une enceinte délimitant ce qui se trouve à l'intérieur du moteur et ce qui se trouve à l'extérieur du moteur. La carcasse 2 du moteur 1 est constituée au minimum des pièces servant au support des roulements ou des paliers pour le support de l'arbre 5 du moteur 1. La carcasse d'un moteur est en deux parties selon ce mode de réalisation. Représentée en figure 3, la première partie 3 est formée par une paroi 4 et un fond 6. Le fond 6 comprend un évidement pour recevoir un roulement à bille 7 ou un palier pour le support de l'arbre 5. La première partie 3 de la carcasse 2 comporte une surface interne 4a définissant un espace dans lequel une bague métallique 8 de circulation du flux magnétique est disposée. La première partie loge également deux aimants 9. Il est à noter que l'invention n'est pas limitée à un type de moteur : l'invention est applicable pour tout type de moteur possédant une carcasse externe en matière plastique, tel qu'un moteur à deux aimants (bi-pôle) comme selon le premier mode de réalisation. La première partie 3 comprend au moins un moyen de découplage 10. Pour le premier mode de réalisation représenté en figures 2 et 3, les moyens de découplage 10 sont au nombre de six et disposés sur la surface externe 4b de la paroi 4. Bien entendu, la première partie 3 comporte un ou une pluralité de moyen de découplage 10 selon les besoins en découplage. On entend par � moyen de découplage � tout moyen assurant un filtrage mécanique entre le moteur et un support moteur dans lequel il est logé. Ainsi, un moyen de découplage réduit la transmission de vibrations générées par le moteur vers le support moteur. Le moyen de découplage a des propriétés amortissantes et absorbantes du point de vue des vibrations provoquées par le moteur. Ces moyens de découplage assurent le découplage entre le moteur et le support moteur non représenté. Plus généralement, les moyens de découplage assurent le découplage entre le moteur et le système de ventilation, chauffage et/ou climatisation dans lequel il est intégré. Les moyens de découplage sont également des moyens de fixation du moteur à l'intérieur du support moteur. Le moyen de découplage 10 est composé d'une deuxième matière plastique M2 et est conformé en un plot. Plus précisément, le moyen de découplage est en matière amortissante. On entend par � amortissante � le fait que la matière plastique absorbe les vibrations du moteur de sorte à ne pas les transmettre au support moteur. Un exemple de matière amortissante est le caoutchouc naturel. Cette deuxième matière plastique M2 est distincte de celle M1 utilisée pour former la première partie 3 de la carcasse 2. Autrement dit, la deuxième matière plastique M2 est de composition chimique différente de celle de la première matière plastique M1. Chaque moyen de découpage 10 est surmoulé sur la surface externe 4b de la première partie 3 afin de former une pièce unique. On entend par � pièce unique � le fait que la première partie 3 et le moyen de découplage 10 sont mécaniquement inséparables l'un de l'autre. La fixation du moyen de découplage 10 sur la première partie 3 par surmoulage présente l'avantage de ne pas nécessiter de pièce supplémentaire pour cette fixation. Le moyen de découplage 10 selon le premier mode de réalisation illustré en figures 2 et 3 est le plot comprenant une base 100 surmoulée sur la surface externe 4b, une arête 101 et une plaque 102. De forme rectangulaire (largeur I et longueur L), cette base 100 est reliée à la plaque 102 via l'arête 101. La forme rectangulaire de la base 100 assure une surface de contact importante entre le plot et la surface externe 4b pour le surmoulage. La plaque 102 est de forme trapézoïdale permettant une facilité de montage à l'intérieur de moyen de réception du support moteur décrit ultérieurement. Comme représentée sur les figures 2, 3 et 4, la plaque 102 a une forme trapézoïdale selon une vue radiale et une vue axiale par rapport à l'axe de l'arbre 5. L'arête 101 est localisée au milieu de la base 100 et s'étend sur toute la longueur L de la base 100. L'arête 101 est la portion du moyen de découplage 10 assurant le filtrage mécanique du fait que la base 100 et la plaque 102 sont respectivement en contact avec la surface externe 4b et le support moteur. Ainsi, l'arête 101 est dimensionnée en largeur et en épaisseur (selon une direction radiale par rapport à l'axe de l'arbre 5) de sorte à filtrer tout type de mouvement du moteur, tel qu'un mouvement de tangage, un mouvement radial et/ou un mouvement de pompage selon la longueur. De retour sur la figure 2, la carcasse 2 est formée par la première partie 3 et par une deuxième partie 11. Cette deuxième partie 11 coiffe la première partie 3 pour constituer l'enveloppe externe du moteur 1 logeant les éléments constitutifs du moteur. Cette deuxième partie 11 comprend un roulement ou un palier 7 pour supporter l'arbre 5. La deuxième partie 11 est fixée à la première partie par tout moyen, tel que des vis, des clous, des rivets, un collage, une déformation thermique, un sertissage... Selon ce premier mode de réalisation, cette deuxième partie 11 est en métal et ne comporte pas de moyen de découplage. La carcasse 2, de hauteur H, comprend une première partie 3 et une deuxième partie 11. Dans le premier mode de réalisation, la première partie 3 présente une 25 hauteur de 2H/3 tandis que la deuxième partie 11 présente une hauteur de H/3. Bien entendu, les dimensions relatives entre la première partie 3 et la deuxième partie 11 sont susceptibles d'être modifiées. Par exemple, la première partie 3 présente une hauteur H et la deuxième partie 11 forme alors un simple couvercle 30 pour fermer la première partie 3, ce couvercle étant disposé du côté opposé au fond 6 de la première partie 3. Une première variante du premier mode de réalisation est illustrée en figure 5. Cette variante diffère du premier mode de réalisation par le nombre de moyen de découplage 10, leur forme et leur répartition sur la surface externe 4b de la première partie 3. Les moyens de découplage 10 sont au nombre de trois et répartis sur la surface externe 4b avec un décalage angulaire de 120 degrés. Chaque moyen de découplage 10 possède une forme de bras. Plus précisément, le bras est conformé en � L �. Selon une deuxième variante non représentée du premier mode de réalisation, le 10 moyen de découplage a une forme d'arête ou une forme de � U �. Selon une troisième variante non représentée du premier mode de réalisation, un unique moyen de découplage 10 est entièrement surmoulé sur toute la surface externe 4b, le moyen de découplage 10 présentant alors une forme d'anneau 15 entourant la surface externe 4b. Selon une autre variante non représentée du premier mode de réalisation, toute la carcasse 2 est réalisée avec la première matière plastique M1. En d'autres termes, la première partie 3 et la deuxième partie 11 sont composées de la première matière 20 plastique M1. Dans cette variante, trois possibilités concernant le placement des moyens de découplage 10 sur la carcasse 2 sont envisagées. La première possibilité est de placer l'intégralité des moyens de découplage 10 sur la première partie 3. La deuxième possibilité est de placer les moyens de découplage à la fois sur la première partie 3 et sur la deuxième partie 11. La troisième possibilité est de 25 placer tous les moyens de découplage 10 sur la deuxième partie 11. Le choix du placement des moyens de découplage est alors régi par la localisation du centre de gravité du moteur. En figure 4 est représentée une vue de dessus d'un moteur selon l'invention logé à 30 l'intérieur de son support moteur 12. On entend par � support moteur � un élément conformé pour loger en partie le moteur, cet élément se fixant à une volute de système de ventilation, chauffage et/ou climatisation. En effet, le support moteur 12 comprend des moyens de réception 13 aptes à loger un fragment des moyens de découplage 10. Un moyen de réception est, par exemple, un rail dans lequel un fragment d'un moyen de découplage est introduit lors du montage du moteur 1 à l'intérieur du support moteur 12. Le fragment est maintenu dans le rail par coopération de forme. Le support moteur 12 et le moteur 1 forment alors un ensemble moteur - support moteur. Selon un deuxième mode de réalisation non représenté, la première partie 3 de la carcasse 2, les moyens de découplage 10 et le support moteur 12 forment une pièce unitaire. On entend par � pièce unitaire � le fait que la première partie 3, le moyen de découplage 10 et le support moteur 12 forment un ensemble mécaniquement inséparable. Dans ce cas, les moyens de découplage sont à la fois surmoulés sur la première partie 3 de la carcasse 2 et sur le support moteur 12. Ce mode de réalisation présente l'avantage de supprimer une étape de montage du moteur à l'intérieur du support moteur, ce montage pouvant entraîner une détérioration des moyens de découplage insérés dans les moyens de réception du support moteur. Quelque soit le mode de réalisation, la première matière plastique M1 est de préférence du polypropylène et la deuxième matière plastique M2 est du caoutchouc naturel, du polypropylène, de I'EPDM ou du SEBS. Revendications1. Moteur (1) électrique destiné à être implémenté au sein d'un système de ventilation et/ou de climatisation et/ou de chauffage d'un véhicule, ledit moteur (1) comprend une carcasse (2), la carcasse (2) comprenant au moins une première partie (3) composée d'une première matière plastique (Ml), caractérisé en ce qu'au moins un moyen de découplage (10) est formé sur la première partie (3). 2. Moteur (1) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de découplage (10) est 10 surmoulé sur la première partie (3). 3. Moteur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le moyen de découplage (10) est composé d'une deuxième matière plastique (M2) différente de la première matière plastique (M1). 4. Moteur (1) selon l'une quelconque des précédentes revendications, dans lequel la carcasse (2) est intégralement composée de la première matière plastique (M1). 5. Moteur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première 20 partie (3), le moyen de découplage (10) et un support moteur (12) forment une pièce unitaire. 6. Ensemble moteur ù support moteur comprenant un support moteur (12) muni d'au moins un moyen de réception (13), caractérisé en ce que l'ensemble comprend un 25 moteur selon l'une des revendications 1 à 4, un fragment du moyen de découplage (10) étant logé dans le moyen de réception (13). 12 15