Brevet FR3073687A1 — publié le 20190517

Moteur électrique et buse de système thermique de véhicule Domaine de l'invention L'invention concerne les véhicules automobiles. L'invention concerne notamment les systèmes thermiques de véhicule et principalement les systèmes de ventilation. Plus spécifiquement, l'invention concerne les moteurs électriques pour de tels systèmes. Arrière-plan technologique Un véhicule automobile comprend généralement plusieurs systèmes thermiques tels qu'un système de chauffage et une climatisation d'un habitacle du véhicule. Il comporte aussi habituellement un système thermique destiné à refroidir le moteur du véhicule. Ainsi, on entend au sens de l'invention par système thermique tous les systèmes du véhicule destiné à refroidir ou à chauffer une partie du véhicule. Les systèmes thermiques comprennent usuellement un dispositif de ventilation qui comprend au moins un ventilateur qui comporte une hélice destinée à diriger un flux d'air vers un échangeur de chaleur, souvent à plaques, du système thermique. Cette hélice est généralement alimentée en énergie électrique par un moteur électrique. Le moteur électrique est fixé à une buse du système thermique. La buse, le plus souvent en plastique, est en outre fixée à l'échangeur de chaleur. La buse forme ainsi un cadre plastique permettant de disposer le moteur électrique au sein du système thermique. Habituellement, le moteur électrique comprend un logement, souvent de forme cylindique, qui renferme un rotor. Le logement peut notamment former le stator du véhicule. Le logement comporte en outre, à l'une de ses extrémités longitudinales, en général opposée à une extrémité longitudinale qui fait face à l'hélice, un flasque qui comprend au moins une et généralement trois portions régulièrement réparties sur le pourtour du flasque et qui s'étendent radialement. Ces trois portions comprennent un orifice traversant destiné à recevoir une vis de fixation du flasque à la buse. Ainsi, l'opération de fixation du moteur électrique à la buse nécessite trois vis et est relativement longue et fastidieuse. Objet de l'invention Un but de l'invention est de fournir un moteur électrique, une buse et un système thermique qui comprend le moteur électrique et la buse qui est plus facile et moins long à assembler. 2 Brève description de l'invention 5 Pour ce faire, on prévoit selon l'invention un moteur électrique pour système thermique de véhicule automobile comprenant un logement renfermant un rotor, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de blocage en translation du logement, dans une direction longitudinale, portés par le logement et des moyens de blocage en rotation du logement, autour de la direction longitudinale, aptes à coopérer avec une buse du système thermique 10 de façon à fixer le logement à la buse de sorte que le moteur électrique est apte à passer d'une position dans laquelle il est libre par rapport à la buse selon au moins un degré de liberté à une position dans laquelle il est fixé à la buse au moyen d'une rotation du logement par rapport à la buse autour de la direction longitudinale. Ainsi, le logement porte les moyens de blocage en translation du logement par rapport à 15 la buse. Il n'est donc pas nécessaire de disposer ces moyens sur un flasque du logement. Ce dernier est donc plus simple à fabriquer car il n'est pas nécessaire qu'il porte ces moyens de blocage en translation. De plus, il n'est plus nécessaire de conformer sur le flasque des portions qui s'étendent radialement et qui sont spécifiquement destinées à recevoir des vis de fixation. L'invention permet donc un gain de matière. En outre, le moteur électrique peut 20 être assemblé à la buse au moyen d'un procédé de type montage à baïonnette ; l'assemblage du moteur électrique à la buse est donc plus rapide. En outre, dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut avoir également recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : 25 - le logement forme un stator du moteur électrique ; - les moyens de blocage en translation comprennent au moins un organe s'étendant radialement et apte à buter sur un organe complémentaire porté par la buse ; l'organe peut donc buter sur une couronne de la buse de sorte que lorsqu'un opérateur positionne le logement par rapport à la buse, en déplaçant le logement dans la direction longitudinale, la 30 couronne forme une butée de fin de course permettant à l'opérateur de positionner partiellement le logement par rapport à la buse ; - les moyens de blocage en translation comprennent au moins un organe s'étendant radialement et apte à buter sur un organe complémentaire porté par la buse ; ainsi, l'opérateur peut, en effectuant une rotation autour de la direction longitudinale, venir serrer 35 les moyens de serrage portés par le logement de façon à fixer le logement par rapport à la buse ; - les moyens de serrage peuvent également comprendre quatre organes formant un espace apte à recevoir et à serrer un organe complémentaire porté par la buse ; 3 - les moyens de blocage en translation sont venus de matière avec le logement ; cette configuration est notamment particulièrement profitable lorsque le logement se présente sous la forme d'une carcasse roulée agrafée ; en effet, dans ce cas, il suffit de former sur la 5 carcasse aplatie les moyens de blocage en translation avant de rouler et d'agrafer la carcasse ; le moteur électrique est donc plus simple à fabriquer ; - les moyens de blocage en translation peuvent être notamment formés par emboutissage et/ou par découpage et pliage ; - le moteur électrique comprend un corps annulaire fixé au logement qui porte les 10 moyens de blocage en translation ; - les moyens de blocage en rotation comprennent une patte conformée pour occuper une première position rétractée dans laquelle elle est apte à libérer en rotation le logement par rapport à la buse et une seconde position déployée dans laquelle elle est apte à bloquer en rotation le logement par rapport à la buse ; 15 - la patte est fixée directement au logement ; de nouveau, cette configuration est particulièrement profitable lorsque le logement se présente sous la forme d'une carcasse roulée agrafée ; - le moteur électrique comporte un flasque fixé à une extrémité du logement, la patte étant fixée directement au flasque. 20 On prévoit également selon l'invention une buse pour système thermique de véhicule automobile comprenant un organe de réception présentant une ouverture centrale pour accueillir un moteur électrique caractérisée en ce qu'un pourtour de l'ouverture comprend des moyens de centrage du moteur électrique par rapport à l'organe de réception, des 25 moyens de blocage en translation de l'organe de réception, dans une direction perpendiculaire à l'ouverture, et des moyens de blocage en rotation de l'organe de réception, autour de la direction perpendiculaire, aptes à coopérer avec le moteur électrique de sorte que le moteur électrique est apte à passer d'une position dans laquelle il est libre par rapport à la buse selon au moins un degré de liberté à une position dans laquelle il est fixé à la buse 30 au moyen d'une rotation du logement par rapport à la buse autour de la direction perpendiculaire. On forme ainsi une buse complémentaire du moteur électrique précédemment décrit. En outre, dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut avoir également 35 recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - les moyens de centrage comprennent une découpe ménagée sur le pourtour de l'ouverture ; la découpe est destinée à recevoir une protubérance radiale 4 complémentaire du logement du moteur électrique de sorte que la découpe permet de positionner le moteur électrique par rapport à la buse ; - les moyens de blocage en translation comprennent au moins une protubérance 5 ménagée sur le pourtour de l'ouverture et qui s'étend radialement vers le centre de l'ouverture ; la protubérance est destinée à être enserrée par des moyens complémentaires portés par le logement du moteur électrique ; - les moyens de blocage en rotation comprennent également une découpe ménagée sur le pourtour de l'ouverture ; 10 - de préférence ; la protubérance est enserrée par les moyens complémentaires portés par le logement lorsque le logement du moteur électrique subit une rotation par rapport à la position de centrage ; ainsi, comme précédemment indiqué, le moteur électrique peut être assemblé à la buse au moyen d'un procédé de type montage à baïonnette ; l'assemblage du moteur électrique à la buse est donc plus rapide. 15 On prévoit enfin selon l'invention un système thermique pour véhicule automobile comprenant un moteur électrique et une buse tels que précédemment décrits. Brève description des dessins 20 On va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention à l'aide des figures suivantes : - la figure 1 illustre un logement aplati d'un moteur électrique selon un mode de réalisation de l'invention, 25 la figure 2 représente le moteur électrique vu en perspective, - la figure 3 illustre une portion du moteur, - les figures 4 et 5 représentent un moteur électrique vu en perspective et une portion du moteur selon une variante de ce mode de réalisation, - la figure 6 illustre la portion du moteur représentée en figure 3 coopérant avec une 30 potion d'une buse selon un mode de réalisation de l'invention, et - les figures 7 et 8 représentent le moteur électrique et la buse vus de face pendant un procédé de montage. Description détaillée de deux modes de réalisation de l'invention 35 On a illustré à la figure 2 un moteur électrique 10 selon un mode de réalisation de l'invention. Le moteur électrique 10 est destiné à alimenter une hélice d'un ventilateur d'un système de refroidissement d'un moteur d'un véhicule automobile. L'hélice est destinée à 5 diriger un flux d'air vers un échangeur de chaleur, de préférence du type à plaques, du système de refroidissement. Plus généralement, le moteur électrique 10 peut être utilisé dans tout type de système thermique du véhicule automobile, et notamment dans un 5 système de chauffage ou de climatisation. Ainsi, le moteur électrique 10 comprend un logement 12 qui forme un stator du moteur électrique 10. Le logement 12 renferme un rotor du moteur électrique 10 complémentaire du stator formé par le logement 12. De plus, le logement 12 se présente sous la forme d'un 10 organe cylindrique et comprend une direction longitudinale X. Le logement 12 comprend ainsi un corps principal 13 qui s'étend entre une première extrémité longitudinale 14 et une seconde extrémité longitudinale 16 opposée. Un arbre 17, destiné à transmettre un mouvement de rotation à l'hélice du ventilateur, s'étend depuis la première extrémité longitudinale 14. La première extrémité longitudinale 14 fait donc face à l'hélice. De plus, le 15 corps principal 13 comporte une prise 19 qui s'étend radialement et qui permet d'alimenter en énergie électrique le moteur électrique 10. Le corps principal 13 comprend une face externe et une face interne opposée. La face interne est en regard du rotor. La face externe est donc notamment visible sur la figure 2. On a représenté à la figure 1 la face externe du corps principal 13 du logement 12 aplati. 20 En effet, dans ce mode de réalisation, le logement 12 se présente sous la forme d'une carcasse roulée et agrafée. Le logement 12 est donc conformé à partir d'une feuille comprenant essentiellement un métal qui est roulée puis agrafée de façon à ce qu'elle acquiert la forme cylindrique illustrée à la figure 2. Pour ce faire, le logement 12 comprend à une première extrémité transversale 20 des protubérances 22 complémentaires de 25 découpes 24 portées par une seconde extrémité transversale 26 opposée. La face externe du corps principal 13 du logement 12 comprend, sans que ce nombre ne soit limitatif vis-à-vis de l'invention, deux organes 28 de forme cylindrique et qui s'étendent radialement. Ces deux organes sont espacés transversalement l'un par rapport à l'autre et situés au même niveau en référence à la direction longitudinale X. Au regard d'une 30 dimension du corps principal 13, ces deux organes ont une dimension relativement petite. De plus, la face externe corps principal 13 du logement 12 comporte une patte 30 qui est mobile entre une première position et une seconde position et vice versa. Dans la première position, la patte 30 s'étend longitudinalement. Dans la seconde position, la patte 30 s'étend radialement. Ainsi, la patte 30 passe de la première position à la seconde position par une 35 rotation de sensiblement 90° autour de la direction longitudinale X. La première position est une position rétractée et la seconde position est une position déployée. En outre, la patte 30 se présente sous la forme d'un organe comprend deux jambes distantes l'une de l'autre et d'un corps qui relie les deux jambes et qui s'étend perpendiculairement à celles-ci. Les deux 6 jambes sont fixées, par une de leurs extrémités longitudinales, à la face externe du corps principale 13 afin que la patte soit mobile entre les première et seconde positions explicitées ci-dessus. 5 La face externe du corps principal 13 du logement 12 comprend également trois ensembles 32 comprenant chacun quatre organes 34, disposés en carré lorsque le corps principal 13 est aplati comme illustré sur la figure 1, qui s'étendent radialement. De plus, les trois ensembles 32 sont régulièrement répartis sur la face externe du corps principal 13. Ces trois ensembles 32 sont donc disposés l'un par rapport à l'autre avec un écart angulaire de 10 1200. On a également représenté, à la figure 3, deux organes 34 d'un ensemble 32 en coupe selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale X. Les fonctions respectives des deux organes 28, de la patte 30 et des trois ensembles 32 seront décrites plus loin. 15 On a reproduit sur les figures 4 et 5 un moteur électrique 100 selon une variante du présent mode de réalisation. Les références aux éléments identiques par rapport à ce qui est décrit ci-dessus sont inchangées. Selon cette variante, les trois ensembles 32 comprenant quatre organes 34 sont remplacés par trois ensembles 132 comprenant chacun deux portions 134 découpées et repliées radialement sur le corps principal 13. Ces deux portions 20 134 sont repliées de sorte qu'elles 134 s'étendent radialement, sont de dimensions identiques et se font face selon la direction longitudinale X. La fonction de ces trois ensembles 132 est identique à celle des trois ensembles 32 comme décrit ci-après. On notera que dans ce mode de réalisation ainsi que dans la variante illustrée aux figures 4 et 5, les deux organes 28, la patte 30 et les trois ensembles 32, tout comme les 25 trois ensembles 132, sont venus de matière avec le corps principal 13 du logement 12. Par ailleurs, le corps principal 13 et les extrémités longitudinales 14 et 16 peuvent être venus de matière. Mais, le moteur électrique 10 peut aussi comprendre un corps annulaire qui porte les deux organes 28, la patte 30 et les trois ensembles 32 ou les trois ensembles 132. Le corps annulaire est alors fixé sur la face externe du corps principal 13, par exemple par 30 soudage ou par collage. Le corps annulaire peut notamment comprendre essentiellement du plastique. Selon une autre variante, la patte 30 peut être fixée à un flasque du moteur électrique 10, de préférence au flasque disposé sur l'extrémité longitudinale 16 du logement 12. 35 Le système thermique comprend également une buse 40 notamment illustrée aux figures 7 et 8. La buse 40 comprend essentiellement du plastique et forme une interface de maintien du moteur électrique 10. Dans la suite, on va essentiellement décrire l'agencement de la buse 7 par rapport au moteur électrique 10. On notera par ailleurs que la description qui suit est valable pour l'agencement de la buse 40 par rapport au moteur électrique 100. La buse 40 comprend un organe de réception qui se présente sous la forme d'un bol de 5 réception 42. Le bol de réception 42 comprend ainsi une ouverture centrale 44 conformée pour accueillir le moteur électrique 10. L'ouverture centrale 44 présente un axe qui s'étend perpendiculairement à cette ouverture centrale 44. Lorsque la buse 40 et le moteur électrique 10 sont fixés l'un à l'autre, cet axe est confondu avec la direction longitudinale X du logement 12. 10 En outre, la buse 40 comprend un ou plusieurs bras 45 (par exemple au nombre de trois) qui s'étendent radialement depuis le bol de réception 42 pour fixer la buse à d'autres parties du système thermique, par exemple à l'échangeur de chaleur. Un pourtour radial de l'ouverture centrale 44 présente une forme complémentaire du logement 12 du moteur électrique 10. Ainsi, le pourtour de l'ouverture centrale 44 présente 15 trois découpes qui forment trois canaux 46 qui ménagent un espace dont la fonction sera décrite plus loin. Ces trois canaux 46 sont régulièrement disposés l'un par rapport à l'autre autour du pourtour de l'ouverture centrale 44 et sont donc disposés avec un écart angulaire de 120°. Le pourtour de l'ouverture centrale 44 comprend aussi une découpe formant également un canal 48 et dont la fonction sera également décrite plus loin. De plus, le 20 pourtour de l'ouverture centrale 44 comprend également une découpe formant une niche 50. En outre, le pourtour de l'ouverture centrale 44 comprend trois protubérances 52 qui s'étendent radialement vers le centre de l'ouverture centrale 44 et qui sont régulièrement réparties sur le pourtour de l'ouverture centrale 44 et sont disposées l'une par rapport à l'autre avec un écart angulaire de 120°. 25 Les fonctions respectives de la niche 50 et des protubérances 52 seront décrites ci- après. On va maintenant décrire un procédé d'assemblage du moteur électrique 10 à la buse 40, à l'aide des figures 6 à 8. Ainsi, les complémentarités entre les organes du moteur 30 électrique 10 et de la buse 40 vont être explicitées. Premièrement, le moteur électrique 10 est disposé face à la buse 40 de sorte que la seconde extrémité longitudinale 16 du logement 12 fait face à l'ouverture centrale 44. Ainsi, la direction longitudinale X du logement 12 du moteur électrique 10 est confondue avec une direction perpendiculaire de l'ouverture centrale 44. 35 Ensuite, un opérateur centre le logement 12 du moteur électrique 10 par rapport à l'ouverture centrale 44 de sorte que la prise 19 fait face au canal 48 et que les trois ensembles 32 comprenant les quatre organes 34 font respectivement face à l'un des trois canaux 46. 8 Ainsi, le pourtour de l'ouverture centrale 44 comprend des moyens de centrage du logement 12 par rapport au bol de réception 42. Plus généralement, la buse 40 comprend des moyens de centrage du moteur électrique 10 par rapport à la buse 40. Ces moyens 5 comprennent les trois canaux 46 et le canal 48. Puis, l'opérateur translate le logement 12 du moteur électrique 10 dans la direction longitudinale X de façon à introduire le moteur électrique 10 dans l'ouverture centrale 44 du bol de réception 42 jusqu'à ce que les deux organes 28 du logement 12 butent sur le pourtour de l'ouverture centrale 44 comme illustré à la figure 7. 10 Ainsi, le pourtour de l'ouverture centrale 44 de la buse 40 forme une butée de fin de course pour le logement 12. La buse 40 comprend donc des premiers moyens de blocage en translation du bol de réception 42 par rapport au logement 12 du moteur électrique 10. De même, les deux organes 28 du logement 12 forment des premiers moyens de blocage en translation, dans la direction longitudinale X, du logement 12 par rapport au bol de réception 15 42 de la buse 40, complémentaires des premiers moyens portés par la buse 40. Dans cet agencement, comme illustré sur la figure 7, la patte 30 portée par le logement 12 est contrainte en position rétractée par le pourtour de l'ouverture centrale 44. Ensuite, l'opérateur effectue une rotation du logement 12 autour de la direction 20 longitudinale X de sorte que les trois protubérances 52 sont chacune respectivement enserrées entre les quatre organes 34 respectifs des trois ensembles 32 comme illustré à la figure 6 et à la figure 8. Quatre organes 34 définissant l'un des ensembles 32 forment donc des points durs à franchir. L'opérateur est donc averti du fait que les trois protubérances 52 sont enserrées dans les ensembles 32 car il entend alors un bruit caractéristique du 25 franchissement des points durs. Ainsi, les ensembles 32 comprenant les quatre organes 34 forment des seconds moyens de blocage en translation, le long de la direction longitudinale X, du logement 12 du moteur électrique 10 par rapport au bol de réception 42 de la buse 40. Ainsi, les ensembles 32 comprenant les quatre organes 34 forment aussi des seconds moyens de blocage en 30 translation du moteur électrique 10 par rapport à la buse 40. De plus, ces seconds moyens de blocage en translation se présentent sous la forme de moyens de serrage de protubérances 52 portées par le bol de réception 42 de la buse 40. Les protubérances 52 du bol de réception 42 forment donc des seconds moyens de blocage en translation, le long de la direction longitudinale X, du logement 12 du moteur électrique 10 par rapport au bol de 35 réception 42 de la buse 40 complémentaires des seconds moyens portés par le logement 12. Ils forment donc aussi des seconds moyens de blocage en translation du moteur électrique 10 par rapport à la buse 40. 9 En outre, dans cet agencement, comme illustré à la figure 8, la patte 30 portée par le logement 12 n'est plus contrainte en position rétractée par le pourtour de l'ouverture centrale 44. A l'inverse, la patte occupe la position déployée dans la niche 50. La niche 50 contraint la 5 patte 30 à occuper la position déployée. Ainsi, la patte 30 du logement 12 et la niche 50 du bol de réception 42 forment des moyens complémentaires de blocage en rotation du logement 12 par rapport au bol de réception 42 autour de la direction longitudinale X. 10 Les moyens de blocage en translation portés par le logement 12 du moteur électrique 10 et les moyens de blocage en translation complémentaires portés par le bol de réception 42 de la buse 40 sont donc tels que le moteur électrique 10 passe d'une position dans laquelle il est libre selon un degré de liberté par rapport à la buse 40 à une position dans laquelle le moteur électrique 10 est fixée à la buse 40 par une rotation du logement 12 du moteur 15 électrique 10 par rapport à la buse 40 autour de la direction longitudinale X. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. On pourra notamment faire varier la forme des moyens de blocage en rotation et/ou REVENDICATIONS1. Moteur électrique (10; 100) pour système thermique de véhicule automobile comprenant un logement (12) renfermant un rotor, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de blocage en translation (28, 32, 34; 134) du logement (12), dans une direction longitudinale (X), portés par le logement (12) et des moyens de blocage en rotation (30) du logement (12), autour de la direction longitudinale (X), aptes à coopérer avec une buse (40) du système thermique de façon à fixer le logement (12) à la buse (40) de sorte que le moteur électrique (10) est apte à passer d'une position dans laquelle il est libre par rapport à la buse (40) selon au moins un degré de liberté à une position dans laquelle il est fixé à la buse (40) au moyen d'une rotation du logement (12) par rapport à la buse (40) autour de la direction longitudinale (X). 2. Moteur électrique (10; 100) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de blocage en translation (28, 32, 34; 134) comprennent au moins un organe (28) s'étendant radialement et apte à buter sur un organe complémentaire (44) porté par la buse (40). 3. Moteur électrique (10; 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de blocage en translation (28, 32, 34; 134) comprennent au moins une paire d'organes formant des moyens de serrage d'un organe complémentaire (52) porté par la buse (40). 4. Moteur électrique (10; 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de blocage en translation (28, 32, 34; 134) sont venus de matière avec le logement (12). 5. Moteur électrique (10; 100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un corps annulaire fixé au logement (12) qui porte les moyens de blocage en translation (28, 32, 34; 134). 6. Moteur électrique (10; 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de blocage en rotation (30) comprennent une patte (30) conformée pour occuper une première position rétractée dans laquelle elle est apte à libérer en rotation le logement (12) par rapport à la buse (40) et une seconde position déployée dans laquelle elle est apte à bloquer en rotation le logement (12) par rapport à la buse (40). 11 7. Moteur électrique (10; 100) selon la revendication précédente, dans lequel la patte (30) est fixée directement au logement (12). 5 8. Moteur électrique (10; 100) selon la revendication 6, comprenant un flasque fixé à une extrémité du logement (12), la patte (30) étant fixée directement au flasque. 9. Buse (40) pour système thermique de véhicule automobile comprenant un organe de 10 réception (42) présentant une ouverture centrale (44) pour accueillir un moteur électrique (10; 100) caractérisée en ce qu'un pourtour de l'ouverture (44) comprend des moyens de centrage (46, 48) du moteur électrique (10; 100) par rapport à l'organe de réception (42), des moyens de blocage en translation (42, 52) de l'organe de réception (42), dans une direction (X) perpendiculaire à l'ouverture (44), et des 15 moyens de blocage en rotation (50) de l'organe de réception (42), autour de la direction perpendiculaire (X), aptes à coopérer avec le moteur électrique (10; 100) de sorte que le moteur électrique (10; 100) est apte à passer d'une position dans laquelle il est libre par rapport à la buse (40) selon au moins un degré de liberté à une position dans laquelle il est fixé à la buse (40) au moyen d'une rotation du logement 20 (10; 100) par rapport à la buse (40) autour de la direction (X) perpendiculaire. 10. Système thermique pour véhicule automobile comprenant un moteur électrique (10; 100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et une buse (40) selon la revendication 9.