Brevet FR3052506A1 — publié le 20171215

COMPRESSEUR ELECTRIQUE AVEC SYSTEME DE PROTECTION DES ROULEMENTS La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation comportant un système de protection thermique des roulements. Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur thermique, fonctionnant avec un moteur électrique. Plus précisément, le compresseur comporte une roue de compresseur entrainée par un moteur électrique. Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne, en complément par exemple d'un turbocompresseur. Le compresseur électrique joue le même rôle que le turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur. De manière générale, les compresseurs de suralimentation électriques sont équipés de deux roulements. Au moins un des deux roulements est situé juste derrière la roue compresseur. Il est ainsi directement exposé à la température que peut atteindre les gaz admis dans le compresseur. Or les roulements utilisés sont particulièrement sensibles à la température, notamment par leur lubrification par graisse. Actuellement, aucune protection particulière n'existe pour protéger le roulement avant sur les compresseurs électriques. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un compresseur électrique dont le roulement avant est protégé des températures élevées avec un système dont le système de fixation est optimisé en terme d'encombrement, cout, masse et facilité de montage . Pour cela la présente invention propose un compresseur électrique comportant un arbre entrainé en rotation par un moteur électrique par l'intermédiaire d'au moins un 3052506 2 roulement, l'arbre entrainant en rotation une roue de compresseur, le roulement étant disposé entre le moteur électrique et la roue de compresseur, comportant un système de protection thermique pour au moins un roulement disposé entre une plaque arrière du compresseur et la roue, le système de protection thermique étant fixé au compresseur 5 par bouterollage Le système de fixation est ainsi optimisé en termes d'encombrement, coût, masse et facilité de montage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur comporte un élément de fixation qui coopère avec une ouverture réalisée dans le système de protection 10 thermique disposée en regard de l'élément de fixation. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de fixation est un élément formé directement à partir de la plaque arrière du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément est une tige de section ronde. 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige a un diamètre compris entre 1 et 10 mm. Selon un mode de réalisation de l'invention, la longueur de l'élément de fixation est définie par rapport à l'épaisseur du le système de protection thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la plaque arrière comporte entre un 20 et dix éléments de fixation de type bouterolle et par exemple comporte au moins trois éléments de fixation disposés à 120 degrés les uns par rapport aux autres. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de protection est fixé par au moins un emmanchement sur la plaque arrière. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur est un compresseur 25 électrique de suralimentation de moteur thermique, et comportant un moteur électrique à reluctance variable ou à aimants permanents. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant 30 aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: 3052506 3 - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie d'un compresseur intégrant un système de fixation selon une première variante de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie 5 d'un compresseur intégrant un système de fixation selon une deuxième variante de réalisation l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie d'un compresseur intégrant un système de fixation selon une troisième variante de réalisation l'invention, 10 - la figure 4 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie d'un compresseur intégrant un système de fixation selon une quatrième variante de réalisation l'invention. La présente invention concerne un compresseur électrique équipé d'un système de protection des roulements fixé au compresseur. 15 Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant continu ou alternatif. 20 Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à reluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Reluctance Motor selon la terminologie anglaise). Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à aimants permanents. 25 Le compresseur électrique 1, dont une partie est visible figure 1 à 4, comprend un moteur 2 électrique visible figure 4 disposé dans un compartiment moteur, et au moins un roulement 7 disposé circulairement autour de l'arbre 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte deux roulements 7 dont au moins un, appelé dans la suite de la description roulement 7 avant, est disposé entre le moteur électrique 30 et une roue 3 de compresseur. La roue 3 de compresseur est disposée dans un 3052506 4 compartiment de compression délimité par une face 31 arrière de la roue 3. Le moteur électrique permet la mise en rotation de l'arbre 6 du compresseur électrique via au moins un roulement 7. L'arbre 6 entraine ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1, disposée à une extrémité de l'arbre 6. Plus précisément une extrémité de l'arbre 6 est entrainée en 5 rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 6 entraine en rotation la roue 3 du compresseur. Dans le cadre de l'invention, la partie intermédiaire de l'arbre est protégée par une plaque 81 arrière de compresseur. Cette plaque 81 arrière est disposée comme son nom l'indique à l'arrière de la 10 roue 3 de compresseur. Dans cette plaque 81 arrière est logé le roulement avant. Plus précisément, cette plaque 81 arrière est disposée entre le moteur 2 électrique et la roue 3 de compresseur. Cette plaque 81 arrière ne suffit pas à protéger le roulement 7 avant des températures élevées, de l'ordre de 230°C, générées par le flux d'air circulant au niveau 15 de la roue 3. L'invention prévoit donc un système 41 de protection thermique pour au moins un roulement 7 avant. Le système 41 de protection est disposé entre la plaque 81 arrière et la roue 3. Plus précisément, le système 41 de protection thermique est disposé entre la plaque 81 arrière et le compartiment de compression délimité par la face arrière 31 de la 20 roue 3. Dans le cadre de l'invention illustrée figures 1 à 4, le système de protection est formé par l'ajout d'une plaque 41 annulaire au centre de laquelle est logé l'arbre 6. C'est cette plaque 41 qui permet de créer une zone d'air qui isole les roulements de la chaleur. 25 Selon un mode de réalisation, la plaque annulaire a une extrémité 422 intérieure recourbée de façon à former une portion de tube autour de l'arbre, et plus précisément autour de la partie de la plaque arrière en contact avec l'arbre 6. C'est cette extrémité 422 recourbée qui entoure la plaque 81 arrière. Dans la cadre de l'invention, il est nécessaire de fixer le système de protection 41 30 thermique. 3052506 5 Pour l'ensemble des variantes de l'invention décrites ci-après, le système de protection 41 thermique est fixé par au moins un emmanchement sur la plaque arrière. L'emmanchement est réalisé par l'intermédiaire de l'extrémité 422 du système de protection 41 thermique. Selon une variante de réalisation de l'invention illustrée figure 5 1, le système de protection 41 thermique est fixé sur la plaque 81 arrière. La fixation est réalisée par vissage à l'aide d'une vis 410. Pour cela, le système de protection 41 thermique comporte une ouverture 411 réalisée à son extrémité extérieure, c'est à dire l'extrémité opposée à l'extrémité située du coté de l'arbre 6. Le vissage est réalisé par insertion de la vis 410 dans l'ouverture 411 du système 10 de protection 41 thermique puis vissage dans la plaque arrière. Selon une variante de réalisation de l'invention illustrée figure 2, le système de protection 41 thermique est fixé par clipsage 420. Plus précisément, l'extrémité extérieure du le système de protection 41 thermique, c'est à dire opposée à l'extrémité située du coté de l'arbre 6, comporte un clip 420. Selon un mode de réalisation, ce clip 15 coopère avec une ouverture 421 réalisée dans la plaque 81 arrière. Le clipsage est alors réalisé de manière classique par blocage du clip 420 dans l'ouverture 421. Selon un mode de réalisation de l'invention, le clipsage est réalisé à l'extrémité extérieure du système de 41 thermique. Selon une variante de réalisation de l'invention illustrée figure 3, le système de 20 protection 41 thermique est fixé par bouterollage avec une bouterolle 430. Plus précisément, la plaque 81 arrière comporte un élément 430 de fixation qui coopère avec une ouverture 431 réalisée dans le système de protection 41 thermique disposée en regard de l'élément 430 de fixation. Dans le cadre de l'invention l'élément 430 de fixation est un élément formé 25 directement à partir de la plaque 81 arrière du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 430 de fixation a une forme de tige, également appelée bouterolle. La tige est de section ronde, ovale, carrée, rectangle ou toutes autres formes compatibles avec la fixation. Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la tige est de section ronde 30 son diamètre est compris entre 1 et 10 mm. 3052506 6 Selon un mode de réalisation de I 'invention, lorsque la tige est de section ronde son diamètre est compris entre 2 et 3 mm. La longueur de l'élément 430 de fixation est définie par rapport à l'épaisseur du le système de protection 41 thermique. Plus précisément, la longueur de l'élément 430 de 5 fixation est définie de façon à ce que l'élément dépasse suffisamment du système de protection 41 thermique lorsqu'il est inséré dans l'ouverture 431 pour permettre la fixation. La fixation du capot au corps est réalisée par bouterollage en écrasant l'extrémité 432 de la tige dépassant du système de protection 41 thermique de façon à ce que son 10 diamètre soit supérieur à celui de l'ouverture 431. La tige ne peut plus ainsi être retirée de l'ouverture 431. Le système de protection 41 thermique est ainsi maintenu en place entre la plaque 81 et l'extrémité 432 écrasée de la tige. Selon un mode de réalisation de l'invention, le bouterollage est réalisé à l'extrémité extérieur du système de protection 41 thermique. 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, la plaque 81 arrière comporte entre un et dix éléments 410, 420, 430 de fixation de type clip, vis ou bouterolle et par exemple comporte au moins trois éléments 410, 420, 430 de fixation disposés à 120 degrés les uns par rapport aux autres. Selon une variante de réalisation illustrée figure 4, le système de protection 41 20 thermique est fixé par emmanchement sur la plaque arrière. L'emmanchement est réalisé par l'intermédiaire de l'extrémité 422 intérieure du système de protection 41 thermique. Dans le cadre de cette variante la fixation est également réalisée par l'extrémité extérieure du système de protection 41 thermique. Plus précisément cette extrémité comporte une partie plane 440 qui est comprimée, c'est-à-dire maintenue, entre la 25 plaque 81 arrière et la volute 12 du compresseur. C'est l'association emmanchement et compression qui permet la fixation du système de protection 41 thermique. Le système de protection 41 thermique présente l'avantage de diminuer l'apport de chaleur par rayonnement. Le compresseur selon l'invention, est ainsi configuré de façon à protéger 30 thermiquement les roulements contre la chaleur provenant de l'air admis au niveau de la 3052506 7 roue du compresseur, tout en étant optimisé en terme d'encombrement. Les moyens de fixation utilisés limitant l'encombrement, la masse et le cout de fabrication. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans 5 s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisations doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. REVENDICATIONS1. Compresseur électrique (1) comportant un arbre (6) entrainé en rotation par un moteur électrique (2) par l'intermédiaire d'au moins un roulement (7), l'arbre entrainant en rotation une roue (3) de compresseur, le roulement (7) étant disposé entre le moteur électrique et la roue (3) de compresseur, comportant un système (41) de protection thermique pour au moins un roulement (7) disposé entre une plaque (81) arrière du compresseur et la roue (3), caractérisé en ce que le système (41) de protection thermique est fixé au compresseur par bouterollage. 2. Compresseur (1) selon la revendication 1, comportant un élément (430) de fixation qui coopère avec une ouverture (431) réalisée dans le système de protection (41) thermique disposée en regard de l'élément (430) de fixation. 3. Compresseur (1) selon la revendication 2, dans lequel l'élément (430) de fixation est un élément formé directement à partir de la plaque (81) arrière du compresseur. 4. Compresseur (1) selon une des revendications 2 à 3, dans lequel l'élément (430) est une tige de section ronde. 5. Compresseur (1) selon la revendication 4, dans lequel la tige a un diamètre compris entre 1 et 10 mm. 6. Compresseur (1) selon une des revendications 2 à 5, dans lequel la longueur de l'élément (430) de fixation est définie par rapport à l'épaisseur du le système de protection (41) thermique. 7. Compresseur (1) selon une des revendications 2 à 6, dans lequel la plaque (81) arrière comporte entre un et dix éléments (430) de fixation de type bouterolle. 8. Compresseur (1) selon une des revendications 1 à 7, dans lequel le système (41) de protection est fixé par au moins un emmanchement sur la plaque (81) arrière. Compresseur (1) selon une des revendications 1 à 8, le compresseur étant un compresseur électrique de suralimentation de moteur thermique, et comportant un moteur électrique à reluctance variable ou à aimants permanents.