Brevet FR3157904A1 — publié le 20250704

Ventilateur pour dispositif de ventilation d’un véhicule automobile et procédé d’équilibrage d’un tel ventilateur La présente invention concerne un ventilateur (10) pour un dispositif de ventilation d’un véhicule automobile comprenant : - un moteur électrique (14) comprenant un stator (18) et un rotor (20), - une roue de ventilateur (12) solidaire du rotor (18), - un support interne (16a) en matériau plastique sur lequel est fixé le stator (18), - un support externe (16b) configuré pour assurer la fixation du ventilateur (10) sur le véhicule automobile et disposé au moins partiellement autour du support interne (16a), - une pluralité d’éléments amortisseurs (28) disposés entre le support interne (16a) et le support externe (16b), le support interne (16a) comprenant une pluralité de reliefs de maintien (32) ménagés sur une surface externe du support interne (16a) et configurés pour recevoir des bras de maintien radiaux d’un dispositif d’équilibrage du ventilateur (10) et le support externe (16b) comprenant des ouvertures en regard des reliefs de maintien (32) ou étant décalé axialement du support interne (16a) au moins en regard des reliefs de maintien (32) pour permettre le passage des bras de maintien radiaux. Fig.1 Ventilateur pour dispositif de ventilation d’un véhicule automobile et procédé d’équilibrage d’un tel ventilateur La présente invention concerne un ventilateur configuré pour être disposé dans un dispositif de ventilation d’un véhicule automobile et notamment dans un dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) aussi appelé heating, ventilation and air-conditioning (HVAC) en anglais. Le ventilateur permet de ventiler l’air à l’intérieur du véhicule. Pour cela, le ventilateur comprend une roue de ventilateur comprenant par exemple une pluralité d’ailettes et entrainée en rotation par un moteur électrique. Cependant, un tel ventilateur produit des vibrations qui peuvent être importantes selon la taille de la roue de ventilateur et son poids pouvant conduire à un désagrément, notamment sonore, pour les passagers du véhicule automobile. Il convient donc de limiter ces vibrations au maximum. A cet effet, il convient d’une part d’avoir un ensemble rotatif bien équilibré et d’autre part de découpler le ventilateur du reste du véhicule pour limiter la propagation des vibrations. Afin de réaliser un tel découplage, il est connu d’équiper le ventilateur de plots amortisseurs réalisés dans un matériau souple permettant d’absorber les vibrations. Ces plots amortisseurs sont par exemple disposés au niveau du stator. Cependant, la présence de ces plots amortisseurs peut rendre difficile voire impossible l’équilibrage du ventilateur puisqu’il est nécessaire de mesurer précisément le balourd lors de la rotation de la roue du ventilateur. Or, les plots amortisseurs visent justement à amortir les vibrations liées au balourd et transmises vers l’extérieur du ventilateur. Par ailleurs, afin de réduire le coût et le poids des équipements du véhicule, de plus en plus de pièces sont réalisées en matériau plastique et notamment les pièces servant de support au moteur électrique entrainant le ventilateur. De telles pièces plastiques rendent difficile le maintien du stator pour réaliser un équilibrage correct. Il convient donc de trouver une solution permettant d’obtenir un ventilateur dont l’équilibrage peut être réalisé aisément malgré l’utilisation de pièce plastiques et permettant de limiter les vibrations transmises vers le reste du véhicule lors du fonctionnement du ventilateur. À cet effet, l’invention a pour objet un ventilateur pour un dispositif de ventilation d’un véhicule automobile comprenant : - un moteur électrique comprenant un stator et un rotor, - une roue de ventilateur solidaire du rotor, - un support interne en matériau plastique sur lequel est fixé le stator, - un support externe configuré pour assurer la fixation du ventilateur sur le véhicule automobile et disposé au moins partiellement autour du support interne, - une pluralité d’éléments amortisseurs disposés entre le support interne et le support externe, dans lequel le support interne comprend une pluralité de reliefs de maintien ménagés sur une surface externe du support interne et configurés pour recevoir des bras de maintien radiaux d’un dispositif d’équilibrage du ventilateur et dans lequel le support externe comprend des ouvertures en regard des reliefs de maintien ou est décalé axialement du support interne au moins en regard des reliefs de maintien pour permettre le passage des bras de maintien radiaux. Un tel ventilateur permet de réaliser un équilibrage du ventilateur de manière aisée sans devoir démonter le ventilateur et sans que l’équilibrage soit perturbé par les plots amortisseurs permettant le découplage du ventilateur par rapport aux autres éléments du véhicule automobile de manière à améliorer le confort des passagers. Selon un autre aspect de la présente invention, le support interne et le support externe sont des bagues. Selon un autre aspect de la présente invention, les reliefs de maintien sont ménagés sur une face externe radialement du support interne. Selon un autre aspect de la présente invention, les reliefs de maintien sont réalisés par des retraits de matière. Selon un autre aspect de la présente invention, les retraits de matière présentent un profile convergent vers l’intérieur. Selon un autre aspect de la présente invention, le support interne et le support externe sont réalisés en matériau plastique par exemple en acrylonitrile butadiène styrène. Selon un autre aspect de la présente invention, les éléments amortisseurs sont des plots réalisés en caoutchouc, par exemple en éthylène-propylène-diène monomère. Selon un autre aspect de la présente invention, le ventilateur comprend au moins trois reliefs de maintien, les reliefs de maintien étant répartis régulièrement autour du support interne. Selon un autre aspect de la présente invention, les reliefs de maintien sont décalés angulairement par rapport aux éléments amortisseurs. La présente invention concerne également un procédé d’équilibrage d’un ventilateur tel que décrit précédemment par un dispositif d’équilibrage comprenant une pluralité de bras de maintien radiaux dont l’extrémité distale présente une forme complémentaire des reliefs de maintien, le procédé comprenant : - une étape de positionnement de l’extrémité de la pluralité des bras de maintien respectivement sur la pluralité des reliefs de maintien pour maintenir le support interne directement par les bras du dispositif de montage, - une étape d’équilibrage du ventilateur dans laquelle on mesure les vibrations transmises par le ventilateur au dispositif d’équilibrage via les bras de maintien lorsque le ventilateur est actionné pour faire tourner la roue de ventilateur puis dans laquelle on fixe des masselottes sur la roue de ventilateur à des positions déterminées par le dispositif d’équilibrage. Selon un autre aspect de la présente invention, les masselottes sont réalisées par des agrafes qui sont fixées sur des ailettes de la roue de ventilateur. Selon un autre aspect de la présente invention, les vibrations transmises par le ventilateur sont mesurées par des accéléromètres disposés sur le dispositif d’équilibrage. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de plusieurs exemples illustratifs mais non limitatifs de la présente invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 La FIG. 1 est une représentation schématique en perspective et en coupe d’un ventilateur selon un mode de réalisation de la présente invention ; FIG. 2 La FIG. 2 est une représentation schématique en perspective du ventilateur de la FIG. 1 ; FIG. 3 La FIG. 3 est une représentation schématique en perspective d’un support interne du ventilateur de la FIG. 1 ; FIG. 4 La FIG. 4 est une représentation schématique en perspective d’un support externe du ventilateur de la FIG. 1 ; FIG. 5 La FIG. 5 est un organigramme des étapes d’un procédé d’équilibrage d’un ventilateur selon la présente invention. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations. Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère. Les figures 1 et 2 illustrent de manière schématique un ventilateur 10 pour un dispositif de ventilation de véhicule automobile, par exemple une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile. La FIG. 1 est une vue en perspective et en coupe et la FIG. 2 est une vue en perspective. Le ventilateur 10 comprend une roue de ventilateur 12, un moteur électrique 14, et un dispositif support 16 du moteur électrique 14. La roue de ventilateur 12 tourne autour d’un axe A1. Le moteur électrique 14 est destiné à entrainer en rotation, autour de l’axe A1, la roue de ventilateur 12. La roue de ventilateur 12 comprend par exemple une pluralité d’ailettes 120 réparties sur le pourtour de la roue de ventilateur 12. Le moteur électrique 14 comprend un stator 20 et un rotor 18 associé. Il s’agit ici d’un rotor 18 externe en ce qu’il est associé à un stator 20 disposé radialement à l’intérieur du rotor 18 mais d’autres configurations sont possibles. Le rotor 18 peut notamment comprendre une coupelle 22 symétrique par rotation autour de l’axe A1, en forme de cloche. Le rotor 20 comprend également des aimants 24 fixés ici à une face interne de la coupelle 22, notamment sur une bande cylindrique de la face interne de la coupelle 22. La coupelle 22 du rotor 18 est fixée, en son centre, à un arbre 26 d’axe A1. L’arbre 26 constitue l’arbre de sortie (ou de rotation) du moteur électrique 14, entrainant la roue de ventilateur 12. À cet effet, la roue de ventilateur 12 est ici directement fixée sur l’arbre 26. Le stator 20 peut être symétrique par rotation autour de l’axe A1. Le stator 20 comporte un fût 46 s’étendant principalement selon la direction de l’axe A1. La coupelle 22 du rotor 18 vient notamment recouvrir une extrémité du fût 46 opposée à sa base 46a. Le dispositif support 16 du moteur électrique 14 est notamment destiné à permettre la fixation du ventilateur 10 dans un véhicule automobile, en limitant la transmission des vibrations générées par le moteur électrique 14 et/ou la roue de ventilateur 12 dans le véhicule automobile et/ou des contraintes extérieures vers le moteur électrique 14 et/ou la roue de ventilateur 12. Pour cela, le dispositif support 16 comprend un support interne 16a, par exemple une bague qui peut être en matériau plastique par exemple en acrylonitrile butadiène styrène sur lequel est fixé le stator 18 du moteur électrique 14. La FIG. 3 représente un tel support interne 16a. Le support interne 16a comprend une pluralité de reliefs de maintien 32 ménagés sur sa surface externe, c’est-à-dire sa surface orientée radialement vers l’extérieur. Dans l’exemple de la FIG. 3 , le support interne 16a comprend trois reliefs de maintien 32. Les reliefs de maintien 32 sont par exemple réalisés par des retraits de matière. Les retraits de matière peuvent présenter un profile convergent vers l’intérieur (section qui diminue vers le fond du retrait de matière), par exemple des renfoncements concaves comme représenté sur la FIG. 3 . De telles retraits de matière facilitent le positionnement de l’extrémité des bras radiaux du dispositif d’équilibrage. D’autres formes telles que des protubérances convexes ou sphériques sont également possibles (dans ce cas, l’extrémité des bras radiaux du dispositif d’équilibrage aura une forme concave ou sphérique en creux). Les reliefs de maintien 32 sont configurés pour recevoir une extrémité des bras de maintien radiaux d’un dispositif d’équilibrage (non représenté) du ventilateur 10, l’extrémité des bras de maintien radiaux ayant une forme complémentaire de la forme des reliefs de maintien 32. Dans l’exemple présenté, l’extrémité des bras de maintien radiaux est configurée pour venir s’insérer dans le creux formé par le relief de maintien 32 comme indiqué par les flèches F. Le stator 20 est fixé au support interne 16a, par exemple via des vis. Le dispositif support 16 comprend également un support externe 16b, par exemple une bague en matériau plastique, notamment en acrylonitrile butadiène styrène. La FIG. 4 représente un exemple de support externe 16b. Le support externe 16b peut être disposé de manière concentrique au support interne 16a. Le support externe 16b est configuré pour assurer la fixation du ventilateur 12 sur le véhicule automobile, par exemple via des vis venant se positionner dans des orifices 30 situés à la périphérie du support externe 16b. Dans l’exemple de la FIG. 4 , le support externe comprend une pluralité d’extensions axiales 31, six dans le présent cas, configurées pour venir en regard du support interne 16a à l’état monté du ventilateur 10 de sorte que le support externe 16b est disposé au moins partiellement autour du support interne 16a. Cependant, le support externe 16b comprend des ouvertures ménagées en regard des reliefs de maintien 32 ou est décalé axialement du support interne 16a au moins en regard des reliefs de maintien 32 pour permettre le passage des bras de maintien radiaux du dispositif d’équilibrage. Dans l’exemple de la FIG. 4 , le support externe 16b est décalé axialement du support interne 16a sauf au niveau des extensions axiales 31 qui sont décalées angulairement par rapport aux reliefs de maintien 32 de sorte qu’à l’état monté du ventilateur, les reliefs de maintien sont accessibles par les bras radiaux du dispositif d’équilibrage. Le dispositif support 16 comprend également une pluralité, six dans le cas de la FIG. 1 , d’éléments amortisseurs 28 (visibles sur la FIG. 2 ) disposés entre le support interne 16a et le support externe 16b. Dans le présent exemple, les éléments amortisseurs 28 sont disposés entre les extensions axiales 31 du support externe 16b et le support interne 16a. Les éléments amortisseurs 28 sont par exemple réalisés par des plots réalisés en caoutchouc, par exemple en éthylène-propylène-diène monomère ou en matériau élastomère. Cependant, d’autres matériaux permettant de limiter la transmission des vibrations entre le support interne 16a et le support externe 16b peuvent également être utilisés. Les éléments amortisseurs 28 ont par exemple une forme en H mais d’autres formes sont également possibles. Dans le présent exemple, les éléments amortisseurs 28 sont disposés de part et d’autre des reliefs de maintien 32 mais d’autres positions sont possibles, par exemple une répartition régulière autour du support interne 16a. Le support interne 16a et le support externe 16b sont configurés de sorte que les reliefs de maintien 32 sont apparents et accessibles à l’état monté du ventilateur 10 de manière à pouvoir positionner l’extrémité des bras de maintien radiaux du dispositif d’équilibrage sans devoir démonter le ventilateur 10. Pour cela, les reliefs de maintien 32 sont décalés angulairement ou axialement par rapport aux plots amortisseurs 28 notamment. Une telle configuration permet de maintenir le support interne 16a lors de l’équilibrage et ainsi pouvoir réaliser un équilibrage qui n’est pas perturbé par les éléments amortisseurs 28. En effet, le but de la réalisation d’un procédé d’équilibrage est de mesurer le balourd du ventilateur 10 lors de son fonctionnement de sorte à positionner des masselottes permettant de réduire le balourd. Or, une telle mesure de balourd ne peut être faite correctement si des éléments amortisseurs comme les éléments amortisseurs 28 sont positionnés entre les bras de maintien du dispositif d’équilibrage et le dispositif dont on veut réduire le balourd, ici l’ensemble comprenant le moteur électrique 14 et la roue de ventilateur 12. La présente invention concerne également un procédé d’équilibrage du ventilateur 10 décrit précédemment par un dispositif d’équilibrage comprenant une pluralité de bras de maintien radiaux dont l’extrémité distale présente une forme complémentaire des reliefs de maintien 32. La FIG. 5 représente un organigramme des différentes étapes du procédé. La première étape 101 concerne le positionnement de l’extrémité de la pluralité des bras de maintien du dispositif d’équilibrage respectivement sur la pluralité des reliefs de maintien 32 comme indiqué par les flèches F. Une fois positionnés, les bras de maintien permettent de maintenir le support interne 16a en position (de sorte qu’il n’y a pas d’éléments amortisseurs 28 entre les bras de maintien et le moteur électrique 14. Le support interne 16a est ainsi maintenu directement par les bras du dispositif d’équilibrage. La deuxième étape 102 concerne une étape d’équilibrage du ventilateur 10. Dans cette étape, le ventilateur 10 est actionné de manière à entrainer la roue de ventilateur 12 en rotation et on mesure les vibrations transmises par le ventilateur 10 au dispositif d’équilibrage. Ces vibrations sont par exemple mesurées par des accéléromètres disposés sur les bras de maintien ou d’autres éléments du dispositif d’équilibrage. Le dispositif d’équilibrage est configuré pour déterminer un balourd de la roue de ventilateur 12 et pour déterminer la masse et la position des masselottes à ajouter à la roue de ventilateur 12 pour obtenir une roue de ventilateur équilibrée, c’est-à-dire sans balourd. Les masselottes sont par exemple fixées sur les pales ou ailettes de la roue de ventilateur 12. Les masselottes peuvent être réalisées sous la forme d’agrafes. L’étape 102 peut également comprendre une sous-étape facultative correspondant au positionnement des masselottes sur la roue de ventilateur 12. Le positionnement peut être réalisé de manière automatique par le dispositif d’équilibrage. Ainsi, l’utilisation d’un ventilateur 10 comprenant un support interne 16a supportant le stator 20 et un support externe 16b fixé sur le véhicule automobile entre lesquels sont disposés des éléments amortisseurs 28 permet de limiter la transmission des vibrations issues du ventilateur 10 vers les autres éléments du véhicule automobile. De plus, l’utilisation de reliefs de maintien 32 ménagés dans le support interne 16a et accessibles permet de réaliser de manière simple la fixation du moteur électrique 14 sur le dispositif d’équilibrage pour réaliser un procédé d’équilibrage du ventilateur 10 sans nécessité de démonter le ventilateur 10 et sans que des éléments amortisseurs 28 ne perturbent les mesures lors du procédé d’équilibrage. Ventilateur (10) pour un dispositif de ventilation d’un véhicule automobile comprenant : - un moteur électrique (14) comprenant un stator (20) et un rotor (18), - une roue de ventilateur (12) solidaire du rotor (18), - un support interne (16a) en matériau plastique sur lequel est fixé le stator (20), - un support externe (16b) configuré pour assurer la fixation du ventilateur (10) sur le véhicule automobile et disposé au moins partiellement autour du support interne (16a), - une pluralité d’éléments amortisseurs (28) disposés entre le support interne (16a) et le support externe (16b), caractérisé en ce que le support interne (16a) comprend une pluralité de reliefs de maintien (32) ménagés sur une surface externe du support interne (16a) et configurés pour recevoir des bras de maintien radiaux d’un dispositif d’équilibrage du ventilateur (10) et en ce que le support externe (16b) comprend des ouvertures en regard des reliefs de maintien (32) ou est décalé axialement du support interne (16a) au moins en regard des reliefs de maintien (32) pour permettre le passage des bras de maintien radiaux. Ventilateur (10) selon la revendication 1 dans lequel le support interne (16a) et le support externe (16b) sont des bagues. Ventilateur (10) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les reliefs de maintien (32) sont ménagés sur une face externe radialement du support interne (16a). Ventilateur (10) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les reliefs de maintien (32) sont réalisés par des retraits de matière. Ventilateur (10) selon la revendication précédente dans laquelle les retraits de matière présentent un profile convergent vers l’intérieur. Ventilateur (10) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le support interne (16a) et le support externe (16b) sont réalisés en matériau plastique par exemple en acrylonitrile butadiène styrène. Ventilateur (10) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les éléments amortisseurs (28) sont des plots réalisés en caoutchouc, par exemple en éthylène-propylène-diène monomère. Ventilateur (10) selon l’une des revendications précédentes comprenant au moins trois reliefs de maintien (32), les reliefs de maintien (32) étant répartis régulièrement autour du support interne (16a). Ventilateur (10) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les reliefs de maintien (32) sont décalés angulairement par rapport aux éléments amortisseurs (28). Procédé d’équilibrage d’un ventilateur (10) selon l’une des revendications précédentes par un dispositif d’équilibrage comprenant une pluralité de bras de maintien radiaux dont l’extrémité distale présente une forme complémentaire des reliefs de maintien (32), le procédé comprenant : - une étape (101) de positionnement de l’extrémité de la pluralité des bras de maintien respectivement sur la pluralité des reliefs de maintien (32) pour maintenir le support interne (16a) directement par les bras du dispositif de montage, - une étape (102) d’équilibrage du ventilateur (10) dans laquelle on mesure les vibrations transmises par le ventilateur (10) au dispositif d’équilibrage via les bras de maintien lorsque le ventilateur (10) est actionné pour faire tourner la roue de ventilateur (12) puis dans laquelle on fixe des masselottes sur la roue de ventilateur (12) à des positions déterminées par le dispositif d’équilibrage. Procédé d’équilibrage selon la revendication précédente dans laquelle les masselottes sont réalisées par des agrafes qui sont fixées sur des ailettes (120) de la roue de ventilateur (12). Procédé d’équilibrage selon la revendication 10 ou 11 dans lequel les vibrations transmises par le ventilateur (10) sont mesurées par des accéléromètres disposés sur le dispositif d’équilibrage.