Brevet FR3074401A1 — publié le 20190531

La présente invention concerne les ventilateurs agencés dans des appareillages électroniques nécessitant une convection forcée d'air. Plus particulièrement on s'intéresse au dispositif de maintien d'un ventilateur dans un boîtier d'appareil électronique. On s'intéresse en particulier aux ventilateurs agencés dans des unités électroniques embarquées à bord de véhicules, comme les unités autoradio, navigation, info-divertissement, écrans multifonctions, etc. Dans ces unités, certains composants électroniques sont équipés de radiateurs à ailettes qui doivent être ventilés par un flux d'air. Ceci est réalisé grâce à un 10 ventilateur agencé à l'intérieur du boîtier de l'appareil électronique. On connait des montages de ventilateur à l'intérieur du boîtier de l'appareil électronique, lesquels font appels à des tétons solidaires de l'armature de ventilateur et reçus dans des trous. Une fois y insérés, les tétons sont déformés et la partie qui dépasse est sectionnée. Ce montage de type sertissage / bouterollage nécessite l'utilisation d'un 15 outil, voire d'un outillage spécifique. De plus, ce type de montage ne permet pas un remplacement facile du ventilateur. L'inventeur a identifié un besoin de proposer une solution optimisée pour rendre possible un remplacement facile du ventilateur. À cet effet, il est proposé, selon un aspect de la présente invention, un 20 ensemble comprenant : - un boîtier d'appareil électronique, - un logement agencé de manière adjacente à une paroi extérieure du boîtier, - un ventilateur avec une structure stator, un moteur et un rotor avec des pales, - un cadre de maintien résilient, interposé avec contrainte entre la structure stator 25 du ventilateur et le logement. Par « résilient » il faut comprendre au moins une propriété d'élasticité. Grâce aux dispositions énoncées ci-dessus, le cadre de maintien empêche la structure stator du ventilateur de sortir du logement et en même temps présente une élasticité qui filtre les vibrations éventuelles que la rotation du rotor pourrait transmettre au 30 logement puis au boîtier d'appareil électronique. Autrement dit, de petits mouvements relatifs sont autorisés entre la structure stator du ventilateur et le logement (fonction filtrage) mais un mouvement relatif substantiel est empêché (fonction rétention dans le logement). On note que l'interposition avec contrainte résulte d'une insertion en force 35 dans le logement, la ou les cotes au repos de la structure stator équipée du cadre de maintien étant légèrement supérieures aux cotes intérieures correspondantes du 2 logement. L'insertion provoque alors une compression d'au moins certaines portions du cadre de maintien. Du fait de la résilience du matériau, cette compression étant réversible, on observe une contrainte résiduelle qui ne diminue pas substantiellement avec le temps, ce qui procure l'effet de rétention recherché, à court terme et à long terme. 5 On note que l'appareil électronique dont il est question plus haut peut être un appareil électronique embarqué à bord de véhicule comme déjà mentionné, mais peut aussi être un appareil électronique domestique professionnel de type ordinateur de bureau, équipement audio, équipement vidéo, équipement d'affichage digital, etc. Dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut éventuellement avoir 10 recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes, prises isolément ou en combinaison. Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien est formé en matériau élastomère, de préférence en caoutchouc. Selon une alternative, le cadre de maintien peut être formé en matériau à base de silicone. Avantageusement, cela confère au cadre 15 de maintien de bonnes propriétés élastiques dans plusieurs directions, et une bonne durabilité. Selon un mode de réalisation, l'appareil électronique est une unité d'autoradio de véhicule. Pour ce type d'appareils, on obtient ainsi une bonne compacité, et une bonne furtivité sonore. Par « furtivité sonore » on entend un mutisme sonore. 20 Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien est formé comme une chemise. On obtient ainsi une fonction « chaussette », autrement dit une fonction enveloppante, avec des points de compression multiples bien répartis ; il en résulte une fiabilité et une qualité du montage sans effort de flexion substantiel sur la structure stator. Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien enveloppe la structure 25 stator du ventilateur, sans empiéter sur le chemin de flux d'air. Ainsi, la présence du cadre de maintien ne dégrade pas les performances aérauliques générales du ventilateur. Selon cette fonction enveloppante, le cadre de maintien épouse bien l'armature stator mais ne mord pas sur le cylindre balayé par le flux d'air. Selon un mode de réalisation, le ventilateur équipé de son cadre de maintien 30 est inséré dans le logement selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor du ventilateur. Il en résulte une contrainte principale selon la direction de l'axe de rotation du rotor du ventilateur et en conséquence le retrait selon la direction perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor du ventilateur est possible mais nécessite une force de retrait aussi grande que la force d'insertion. 35 Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien présente une épaisseur de matière comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm. 3 Cette solution s'avère peu encombrante, et favorise une intégration de la solution dans un petit volume. Selon un mode de réalisation, le logement est agencé à l'intérieur d'un volume enveloppe défini par le boîtier d'appareil électronique. Le boîtier d'appareil électronique 5 présente un volume parallélépipédique classique, par exemple un volume de type « DIN autoradio ». Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien possède des formes de lèvres anti retour. Ceci forme une fonction « harpon », avec une force de retrait supérieure à la force d'insertion. Les lèvres peuvent être inclinées vers l'arrière par rapport au mouvement d'insertion ; en alternative on peut prévoir des godrons comme points d'appui discontinus, avec optionnellement une orientation comme les lèvres mentionnées ci-dessus. Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien peut comprendre en outre une prolongation formant déflecteur pour dévier une portion du flux d'air brassé par le 15 ventilateur. On peut ainsi maximiser l'efficacité du flux d'air sans ajouter de pièce spécifique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints, sur lesquels : 20 - la figure 1 représente schématiquement en perspective un boîtier d'appareil électronique d'une unité embarquée à bord d'un véhicule - la figure 2A représente une vue en plan et de dessus de l'appareil de la figure 1, - la figure 2B représente une vue détaillée en coupe de l'assemblage 25 permettant la rétention avec filtrage du ventilateur dans le logement, - la figure 3 représente une vue éclatée en perspective du ventilateur et de son cadre de maintien, - la figure 4 représente une vue détaillée du ventilateur assemblé dans le logement, 30 - la figure 5 représente schématiquement la fonction détrompage de sens de montage. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Pour des raisons de clarté de l'exposé, certains détails ne sont pas représentés à l'échelle. 35 La figure 1 représente un boîtier d'appareil électronique 4. Le boîtier d'appareil électronique 4 peut être un boîtier d'une unité autoradio par exemple. L'appareil électronique 4 d'intérêt peut être généralement une unité électronique embarquée à bord 4 d'un véhicule, comme une unité de navigation, une unité d'info-divertissement, un écran multifonctions, etc. En outre, l'appareil électronique 4 d'intérêt peut être un appareil électronique domestique / professionnel de type ordinateur de bureau, équipement audio, équipement 5 vidéo, équipement d'affichage digital, télévision, projecteur, etc. Dans le cas illustré, il est nécessaire d'avoir un flux d'air forcé à l'intérieur de l'appareil électronique 4 pour favoriser le refroidissement de certains composants électroniques. Parmi les composants électroniques en question certains peuvent être équipé de radiateurs à ailettes, d'autres peuvent ne pas en être équipés. 10 Pour générer le flux d'air forcé, il est prévu un ventilateur 2. Le ventilateur 2 comprend une structure stator 8, un moteur et un rotor 7 avec des pales (cf. figure 3). Les pales peuvent être apparentes comme dans les solutions classiques, mais il n'est pas exclu d'avoir des pales cachées dans une structure annulaire. Le boîtier d'appareil électronique 4, lorsqu'il s'agit d'une unité autoradio 15 comme celle illustrée à la figure 1, comprend une façade 40 avec des boutons ou plus généralement une interface utilisateur qui comprend le cas échéant un affichage lumineux. La façade 40 s'étend dans un plan XZ ; la direction Y représente la profondeur de l'appareil à partir de la façade. 20 Dans l'exemple illustré, l'axe X1 du rotor 7 du ventilateur 2 s'étend parallèlement à l'axe X, selon lequel s'étend le grand côté de la façade, le petit côté s'étendant selon la direction Z. Avantageusement selon la présente invention, le ventilateur 2 (cf. figures 2A et 2B) est monté à l'intérieur d'un logement 3 agencé dans le boîtier de 25 l'appareil électronique 4, à l'aide d'un cadre de maintien 1, interposé entre la structure stator 8 du ventilateur 2 et le logement 3. Le cadre de maintien 1 est résilient, c'est-à-dire il est doté d'au moins une propriété d'élasticité dans une de ses directions, l'élasticité n'étant pas nécessairement isotrope. 30 Grâce à ses propriétés élastiques, le cadre de maintien 1 est monté avec contrainte entre la structure stator 8 du ventilateur 2 et le logement 3. Selon un exemple, le cadre de maintien 1 est formé en matériau élastomère, de préférence en caoutchouc. Selon un autre exemple, le cadre de maintien 1 peut être formé en matériau à base de silicone. 35 Dans l'exemple illustré, le ventilateur 2 équipé de son cadre de maintien 1 est inséré dans le logement selon une direction Z perpendiculaire à l'axe de rotation X du rotor 7 du ventilateur 2 (cf. figure 1). 5 Dans l'exemple illustré, le cadre de maintien 1 présente une épaisseur de matière (notée el ) comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm. Ceci favorise une intégration de la solution dans un volume avantageux. 5 Le cadre de maintien 1 est formé comme une chemise et enveloppe la structure stator 8 du ventilateur 2. La structure stator 8 se présente comme une armature de forme générale parallélépipédique rectangulaire, avec deux faces principales, frontale et arrière, opposées et parallèle et une bordure périphérique 80 ajourée dans l'exemple illustré (cf. 10 figure 3). Dans l'exemple illustré, le cadre de maintien 1 présente une paroi d'entourage 10 prévu pour épouser la bordure périphérique 80 et des nervures de liaison 20 qui donne une certaine tenue générale à la pièce bien que réalisé en matériau élastomère. Dans l'exemple illustré, les nervures de liaison 20 vont être comprimées après montage et fournir l'essentiel de l'effort de rétention. Par exemple l'épaisseur el peut être après montage réduite de l'ordre de 20% à 30% par rapport à son épaisseur à l'état libre sans contrainte. La structure stator 8 présente une épaisseur de matière (notée e20, 20 figure 2B) comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm. Le logement 3 peut comprendre une portion spécifique et portion confondue avec le boîtier principal de l'appareil électronique et présente une épaisseur de matière (notée e3) comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm. 25 Le flux d'air mis en mouvement par les pales du ventilateur 2 peut être un flux entrant, autrement dit l'air est poussé vers l'intérieur du boîtier ; selon une alternative, le flux d'air peut être un flux sortant, autrement dit l'air est tiré vers l'extérieur du boîtier, i.e. les deux directions de flux d'air sont possibles. Optionnellement, il est prévu un système de détrompage, comme illustré à la 30 figure 5, avec une rainure 31 prévue dans le logement 3 spécialement configurée pour recevoir une nervure 11 prévue en correspondance dans le cadre de maintien 1 et une nervure correspondante 21 le cas échéant dans la structure stator 8 du ventilateur 2. Il s'agit dans ce cas particulier d'un système de codage mécanique. Le détrompage en question peut servir d'une part à éviter que le ventilateur 2 35 soit monté à l'envers du point de vue de la direction du flux d'air, et d'autre part à garantir le bon positionnement du ventilateur 2 autour de son axe X1 de manière à ce que les fils électriques de raccordement soient dans la position prescrite. 6 Outre la rainure 31 et les nervures 11, 21 mentionnées ci-dessus, il peut être prévu des formes supplémentaires pour garantir un détrompage complet. Optionnellement, il est prévu un système de déflecteur, comme illustré à la figure 2, avec une casquette ou visière 13 qui est formée directement dans la matière du 5 cadre de maintien 1 élastique. On peut ainsi diriger le flux d'air de façon optimale sans ajouter de pièce spécifique. La casquette ou visière 13 peut être dirigée vers l'intérieur ou vers l'extérieur du boîtier 4. Optionnellement, il peut être prévu une ou plusieurs lèvres (non représentées aux figures) agencées avec une inclinaison par rapport à la direction d'insertion W qui /0 REVENDICATIONS1. Dispositif comprenant : - un boîtier d'appareil électronique (4), - un logement (3) agencé de manière adjacente à une paroi extérieure du boîtier, - un ventilateur (2) avec une structure stator (8), un moteur et un rotor (7) avec des pales, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre de maintien (1) résilient, interposé avec contrainte entre la structure stator (8) du ventilateur (2) et le logement. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le cadre de maintien (1) est formé comme une chemise. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel l'appareil électronique est une unité d'autoradio de véhicule. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le cadre de maintien (1) est formé en matériau élastomère, de préférence en caoutchouc. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le cadre de maintien (1) enveloppe la structure stator (8) du ventilateur (2), sans empiéter sur le chemin de flux d'air traversant les pales du ventilateur (2). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le ventilateur (2) équipé de son cadre de maintien (1) est inséré dans le logement selon une direction (Z) perpendiculaire à l'axe de rotation (X) du rotor (7) du ventilateur (2). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le cadre de maintien (1) présente une épaisseur de matière (el) comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le logement (3) est agencé à l'intérieur d'un volume enveloppe défini par le boîtier d'appareil 25 électronique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le cadre de maintien (1) possède des formes de lèvres anti retour, formant ainsi une fonction harpon. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le 30 cadre de maintien (1) comprend en outre une prolongation formant déflecteur pour dévier une portion du flux d'air brassé par le ventilateur (2).