EP2828533B1 - Dispositif de ventilation - Google Patents

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EP2828533B1
EP2828533B1 EP13714245.1A EP13714245A EP2828533B1 EP 2828533 B1 EP2828533 B1 EP 2828533B1 EP 13714245 A EP13714245 A EP 13714245A EP 2828533 B1 EP2828533 B1 EP 2828533B1
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EP
European Patent Office
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central hub
hub
rotor
external rotor
propeller
Prior art date
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EP13714245.1A
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German (de)
English (en)
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EP2828533A1 (fr
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Hervé Crevel
David Bonneau
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP2828533A1 publication Critical patent/EP2828533A1/fr
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/002—Axial flow fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0613—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • F04D29/329—Details of the hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/64—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps
    • F04D29/644—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/646—Mounting or removal of fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device comprising a fan impeller and a drive motor of the propeller.
  • a fan propeller traditionally comprises a central hub and blades extending radially from the hub to the outside of the propeller.
  • Such a propeller is used in particular for cooling the drive motor of a motor vehicle.
  • the propeller may be placed upstream or downstream of a heat exchanger, namely a cooling radiator of the drive motor.
  • the central hub of the propeller comprises a front wall and a substantially cylindrical peripheral skirt extending from the front wall and to which the blades of the propeller are connected.
  • the front wall has a substantially annular shape and allows for example to fix the electric motor for rotating the propeller.
  • This electric motor is mounted coaxially to the hub of the propeller.
  • the motor may have an inner rotor and the central hub is generally connected to the motor drive shaft.
  • fixing is generally by screwing at the front wall of the hub of the propeller. Indeed, according to a known solution, there are three screwing means near the center of the front wall of the hub.
  • Another known solution uses locking means from the outer rotor to the central hub as described for example in the document US 2004/0126232 A1 .
  • the invention aims to at least partially overcome these disadvantages of the prior art by providing a ventilation device, allowing the attachment of the hub to the motor for driving in rotation of the propeller, offering a compact solution axially.
  • the subject of the invention is a ventilation device comprising a fan impeller and an external rotor motor for driving said propeller, said propeller comprising a central hub having a front wall and an inner lateral wall defining a receiving housing for the outer rotor, and the outer rotor having a front portion and a side wall arranged in abutment against the inner side wall of the central hub, said device further comprises latching means of the outer rotor to the central hub carried d on the one hand by the central hub and on the other hand by the outer rotor, characterized in that the latching means comprise a ring mounted on the outer rotor and provided with a plurality of elastically deformable tongs, said tongs respectively comprising a first branch arranged in abutment against the side wall of the outer rotor and a second branch arranged in abutment against the internal lateral aroi of the central hub, so as to clamp together said rotor and said hub.
  • upstream and downstream refer here to the direction of flow of the airflow.
  • the front wall of the central hub can be opened to receive the front portion of the outer rotor of the motor flush. It is no longer necessary to provide a large amount of material to define the front wall of the hub to the extent that the fixing between the central hub and the engine is no longer at this level.
  • the fastening means are provided such that the inner side wall of the hub and the side wall of the outer rotor are gripped together.
  • This system therefore minimizes the number of components and facilitates assembly operations.
  • the invention relates to a ventilation device 1 comprising a fan propeller 3 and a drive motor 5 of the propeller 3.
  • a ventilation device 1 of a cooling module of a motor vehicle engine block (not shown).
  • a cooling module generally comprises a heat exchanger such as a cooling radiator.
  • the propeller 3 may be arranged either in front or behind this cooling radiator.
  • the drive motor 5 is an electric motor, which comprises according to the embodiment described a stator 7a and an outer rotor 7b.
  • the stator 7a has at least one winding and the rotor 7b has one or more magnets.
  • the rotor 7b comprises for example several magnets distributed over the circumference of the rotor 7b.
  • the magnets are according to the embodiment described permanent magnets.
  • the stator 7a has attachment lugs 8 for attachment to a support (not shown).
  • the outer rotor 7b is received in the central hub 11 of the propeller 3 (cf. Figures 1 to 3 ). A form complementarity is therefore provided between the outer rotor 7b and the central hub 11 of the propeller 3 for the rotational drive.
  • the outer rotor 7b has a front portion 9 and a rear portion 9 'opposite to the front portion 9.
  • the terms “front” and “back” are used with reference to the flow direction of the air flow.
  • the front 9 and rear 9 ' are interconnected by a substantially cylindrical side wall 9 ".
  • the side wall 9 "of the outer rotor 7b has an outer face intended to be in contact with the central hub 11 during assembly, and an opposite inner face oriented towards the inside of the rotor 7b.
  • the front portion 9 of the rotor 7b has through-holes 10, which are more visible on the figure 4a .
  • the brewed air flow passes through the lights 10 which allows the motor 5 to cool down.
  • These lights 10 are according to the embodiment shown substantially oblong shape.
  • the lights 10 are for example regularly distributed.
  • the propeller 3 is rotated about an axis of rotation A (cf. figure 5 ).
  • the direction of rotation of the helix 3 is shown schematically by the arrow F on the Figures 1 to 3 .
  • the propeller 3 When the propeller 3 is rotated by the engine 5, the propeller 3 brews the air passing through it and creates an air flow from upstream to downstream by communicating its rotational energy.
  • This propeller 3 is for example made by plastic injection.
  • the demolding of the propeller 3 can be done in an axial direction.
  • the central hub 11 is hollow and is still called "bowl”.
  • This central hub 11 is for example made by molding at the same time as the rest of the helix 3.
  • the central hub 11 is rotated by the rotor 7b.
  • connection in rotation between the central hub 11 and the rotor 7b is for example obtained by complementary shape between the central hub 11 and the rotor 7b.
  • upstream and downstream refer to the direction of flow of the air flow produced by the rotation of the helix 3.
  • the front wall 17 has a substantially annular shape. This front wall 17 thus has a first internal diameter D 1 , which corresponds to the diameter of the opening 19, and a second external diameter D 2 .
  • the front wall 17 is arranged flush with the front portion 9 of the outer rotor 7b.
  • the peripheral skirt 23 has a substantially cylindrical shape. It extends from the front wall 17 downstream.
  • the blades 13 are connected to this peripheral skirt 23.
  • the front wall 17 and the peripheral skirt 23 are for example connected to each other by a rounding 25.
  • the inner side wall 21 extends from the front wall 17 downstream.
  • This inner lateral wall 21 is substantially cylindrical and delimits the opening 19 of the front wall 17.
  • the inner side wall 21 defines a receiving housing for the drive motor 5 (cf. Figures 2, 3 and 6 and 7 ), more precisely for the external rotor 7b of the motor 5.
  • This inner side wall 21 has an outer face and an inner face opposite to the outer face.
  • the outer face of the inner side wall 21 is intended to be in contact with the outer face of the side wall 9 "of the outer rotor 7b to the assembly, the inner face of the inner side wall is arranged in facing relation of the peripheral skirt 23 of the hub 11.
  • the drive motor 5 is generally mounted coaxially to the central hub 11 of the propeller 3, as illustrated by the Figures 1 to 3 .
  • the ventilation device 1 comprises means for fixing the central hub 11 to the rotor 7b.
  • latching means 27 which is better visible on the figures 5 , 8 and 9 , which allow to hang together the inner side wall 21 of the central hub 11 and the side wall 9 "of the outer rotor 7b.
  • the latching means 27 are for example carried by the rotor 7b and able to cooperate with the central hub 11.
  • the latching means 27 are carried by the rotor 7b and cooperate with means complementary carried by the inner cylindrical wall 21 of the central hub 11.
  • the latching means 27 comprise according to the illustrated embodiment, a ring 29 mounted on the outer rotor 7b; this ring 29 is provided with a plurality of tongs 31 elastically deformable.
  • clamps 31 are for example arranged between the magnets of the rotor 7b. This arrangement allows the angular immobilization of the clamps 31.
  • the ring 29 is mounted on the rear portion 9 'of the rotor 7b.
  • the clamps 31 may be evenly distributed in a predefined angular pitch, as in the example shown in FIG. figure 8 .
  • Each clamp 31 comprises a first branch 33a and a second branch 33b.
  • the first branch 33a of a clamp 31 is arranged in abutment against the outer rotor 7b, more precisely in abutment with the inner face of its side wall 9 "( figures 3 , 4b and 9 ).
  • the second branch 33b for its part, is arranged in abutment against the central hub 11.
  • a second branch 33b of a clamp 31 is for example received in a complementary housing 35 of the central hub 11.
  • the hub 11 thus comprises for this purpose a plurality of complementary housing 35 to receive the second branches 33b of the plurality of tongs 31.
  • These housings 35 are, according to the illustrated example, defined at the level of the internal lateral wall 21 of the central hub 11.
  • the clamps 31 thus make it possible to hold together the outer rotor 7b and the central hub 11 by clamping.
  • the latching means are, according to the embodiment described, carried on the one hand by the central hub 11 and on the other hand by the clamps 31.
  • the housing 35 of the hub 11 respectively comprise at least one snap hook 37
  • the second branches 33b of the clamps 31 respectively comprise at least one orifice 39 in which an associated hook 37 engages.
  • the clipping of the hook 37 in an associated orifice 39 makes it possible to secure the rotor 7b to the central hub 11 and to axially lock the central hub 11 of the propeller 1 with respect to the rotor 7b.
  • the snap hooks 37 may be carried by the second branches 33b of the clamps 31 and the housing 35 may comprise a complementary hole in which the hook 37 is engaged.
  • the second branches 33b of the clamps 31 may respectively have an end 41 substantially curved. This curved end 41 facilitates the insertion of the second branch 33b into the corresponding housing 35.
  • the central hub 11 has a plurality of projections 43.
  • the projections 43 extend radially with respect to the axis of rotation A of the propeller 3 and are oriented towards the rotor 7b .
  • a projection 43 engages a complementary notch 45 provided on the front portion 9 of the rotor 7b.
  • the rotor 7b thus has, in addition to the projections 43, several complementary associated notches 45.
  • the notches 45 are better visible on the Figures 4a and 4b .
  • a reverse construction can be envisaged in which it is the rotor 7b which has one or more projections adapted to engage in an associated notch provided on the front wall 17 of the central hub 11.
  • the central hub 11 may have a predefined number of cylindrical bosses (not shown) and the front portion 9 of the rotor 7b may have complementary through holes in which are inserted these cylindrical bosses.
  • central hub 11 may furthermore have internal ribs 47, visible on the figures 3 and 7 .
  • These internal ribs 47 extend radially with respect to the axis of rotation A of the propeller 3 opposite the blades 13.
  • These internal ribs 47 also serve to force the ventilation inside the central hub 11 so as to cool the drive motor 5 of the propeller 3.
  • the internal ribs 47 may be evenly spaced at a predefined angular pitch.
  • the internal ribs 47 may not be evenly spaced.
  • the internal ribs 47 are for example made by plastic injection in the same mold as the rest of the helix 3.
  • the internal ribs 47 can be made in one piece with the central hub 11 by molding.
  • the demolding can always be done in an axial direction.
  • the inner ribs 47 may be made separately from the rest of the propeller 3 and then be assembled to the propeller 3. Any means for assembling the internal ribs 47 to the central hub 11 may be considered.
  • blades 13 extend from the peripheral skirt 23 of the central hub 11 to the peripheral ring (cf. Figures 1 to 3 and 6 and 7 ).
  • These blades 13 are generally identical.
  • the blades 13 respectively have a leading edge 49 which first comes into contact with the air flow at the rotation of the helix 3, and a trailing edge 51 opposite the leading edge 49.
  • the ferrule 15 for its part, has a cylindrical wall 53, to which the ends of the blades 13 are connected, and which is continued, by a flare 55 (cf. figure 7 ).
  • the propeller 3 is clipped onto the external rotor 7b of the engine 5 via latching means 27 directly assembled on the outer rotor 7b.
  • the rotor 7b is equipped with one or more clamps 31 secured to the rotor 7b via the ring 29 mounted on the outer rotor 7b.
  • the central hub 11 of the propeller 3 is centered on the outer diameter of the rotor 7b and is inserted into the clamps 31, the latching means at the clamps 31 lock the position of the propeller 3 and also allow rotational drive of the central hub 11 and therefore of the propeller 3, by the external rotor 7b of the engine 5.
  • This assembly makes it possible to have a compact solution.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • L'invention concerne un dispositif de ventilation comprenant une hélice de ventilateur et un moteur d'entraînement de l'hélice.
  • Une hélice de ventilateur comprend traditionnellement un moyeu central et des pales s'étendant radialement à partir du moyeu vers l'extérieur de l'hélice.
  • Une telle hélice est notamment utilisée pour le refroidissement du moteur d'entraînement de véhicule automobile. Dans ce cas, l'hélice peut se trouver placée en amont ou en aval d'un échangeur thermique, à savoir un radiateur de refroidissement du moteur d'entraînement.
  • Selon une configuration connue, le moyeu central de l'hélice comprend une paroi frontale et une jupe périphérique sensiblement cylindrique s'étendant à partir de la paroi frontale et à laquelle se raccordent les pales de l'hélice.
  • La paroi frontale présente une forme sensiblement annulaire et permet par exemple de fixer le moteur électrique d'entraînement en rotation de l'hélice.
  • Ce moteur électrique est monté co-axial au moyeu de l'hélice.
  • Le moteur peut présenter un rotor interne et le moyeu central est généralement relié à l'arbre d'entraînement du moteur.
  • Lorsque le moteur présente un rotor externe en contact avec le moyeu central, la fixation se fait généralement par vissage au niveau de la paroi frontale du moyeu de l'hélice. En effet, selon une solution connue, on prévoit trois moyens de vissage à proximité du centre de la paroi frontale du moyeu.
  • Cependant, cette solution requiert une quantité de matériau importante pour définir la paroi frontale du moyeu.
  • Par ailleurs, la tendance actuelle est de diminuer les espaces ou volumes sous le capot moteur. Il est donc nécessaire de proposer des dispositifs de ventilation de plus en plus compacts notamment selon l'encombrement axial de tels dispositifs.
  • Or dans la solution connue avec des moyens de vissage sur la paroi frontale du moyeu central, l'épaisseur de ces moyens de vissage vient s'ajouter à l'encombrement axial du dispositif de ventilation.
  • Une autre solution connue utilise des moyens d'encliquetage du rotor externe au moyeu central comme décrit par exemple dans le document US 2004/0126232 A1 .
  • L'invention a pour objectif de pallier au moins partiellement ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de ventilation, permettant la fixation du moyeu au moteur pour l'entraînement en rotation de l'hélice, en offrant une solution compacte axialement.
  • À cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de ventilation comportant une hélice de ventilateur et un moteur à rotor externe pour l'entraînement de ladite hélice, ladite hélice comprenant un moyeu central présentant une paroi frontale et une paroi latérale interne définissant un logement de réception pour le rotor externe, et le rotor externe présentant une partie avant et une paroi latérale agencée en appui contre la paroi latérale interne du moyeu central, ledit dispositif comprend en outre des moyens d'encliquetage du rotor externe au moyeu central portés d'une part par le moyeu central et d'autre part par le rotor externe, caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage comportent un anneau monté sur le rotor externe et muni d'une pluralité de pinces déformables élastiquement, lesdites pinces comprenant respectivement une première branche agencée en appui contre la paroi latérale du rotor externe et une deuxième branche agencée en appui contre la paroi latérale interne du moyeu central, de manière à pincer ensemble ledit rotor et ledit moyeu.
  • Les termes « amont » et « aval », « avant » et « arrière » se réfèrent ici au sens d'écoulement du flux d'air.
  • Ainsi, la paroi frontale du moyeu central peut être ouverte pour recevoir la partie avant du rotor externe du moteur de manière affleurante. Il n'est plus nécessaire de prévoir une quantité importante de matière pour définir la paroi frontale du moyeu dans la mesure où la fixation entre le moyeu central et le moteur ne se fait plus à ce niveau.
  • Au contraire, les moyens de fixation sont prévus de telle sorte que la paroi latérale interne du moyeu et la paroi latérale du rotor externe soient pincées ensemble.
  • Il n'y a pas donc d'épaisseur supplémentaire selon l'encombrement axial du dispositif de ventilation du aux moyens de fixation.
  • Ce système permet donc de minimiser le nombre de composants et facilite les opérations d'assemblage.
  • Ledit dispositif de ventilation peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
    • le rotor externe comporte une pluralité d'aimants et lesdites pinces sont disposées entre lesdits aimants ;
    • le moyeu central comporte une pluralité de logements de réception desdites deuxièmes branches ;
    • lesdits logements du moyeu central comprennent respectivement au moins un crochet d'encliquetage et lesdites deuxièmes branches comprennent respectivement au moins un orifice complémentaire dudit crochet dans lequel ledit crochet est engagé ;
    • lesdites deuxièmes branches comprennent respectivement au moins un crochet d'encliquetage et lesdits logements du moyeu central comprennent respectivement au moins un orifice complémentaire dudit crochet dans lequel ledit crochet est engagé ;
    • lesdites deuxièmes branches présentent respectivement une extrémité sensiblement recourbée ;
    • la paroi frontale du moyeu central présente une ouverture centrale recevant la partie avant du rotor externe, et la paroi frontale du moyeu central et la partie avant du rotor externe sont affleurantes ;
    • ledit dispositif comporte des moyens supplémentaires de solidarisation en rotation du moteur et dudit moyeu portés d'une part par le rotor externe et d'autre part par ledit moyeu ;
    • la paroi frontale dudit moyeu comporte des saillies radiales engageant des encoches complémentaires prévues sur la partie avant dudit rotor ;
    • ledit moyeu présente un nombre prédéfini de bossages cylindriques et la partie avant du rotor externe présente des trous débouchants complémentaires dans lesquels sont insérés lesdits bossages cylindriques.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
    • la figure 1 est une vue de face d'un dispositif de ventilation comportant une hélice de ventilateur et un moteur d'entraînement,
    • la figure 2 est une vue en perspective de la figure 1,
    • la figure 3 est une vue en perspective de la face avale du dispositif de ventilation selon le sens d'écoulement du flux d'air,
    • la figure 4a est une vue de face du moteur d'entraînement du dispositif de ventilation des figures 1 à 3,
    • la figure 4b est une vue en perspective de la figure 4a,
    • la figure 5 est une vue en coupe selon un axe I-I de la figure 1,
    • la figure 6 est une vue en perspective de la face amont de l'hélice du dispositif de ventilation de la figure 2 selon le sens d'écoulement du flux d'air,
    • la figure 7 est une vue en perspective de la face avale selon le sens d'écoulement du flux d'air de l'hélice de la figure 5,
    • la figure 8 est une vue en perspective d'un anneau pour accrocher le rotor du moteur au moyeu de l'hélice, et
    • la figure 9 est une vue agrandie d'une portion B de la figure 8 représentant une pince de l'anneau de la figure 8 coopérant avec un crochet d'encliquetage du moyeu central de l'hélice.
  • Dans ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références.
  • En référence aux figures 1 à 3, l'invention concerne un dispositif de ventilation 1 comprenant une hélice de ventilateur 3 et un moteur d'entraînement 5 de l'hélice 3.
  • Il s'agit notamment d'un dispositif de ventilation 1 d'un module de refroidissement d'un bloc moteur de véhicule automobile (non représenté). Un tel module de refroidissement comprend généralement un échangeur thermique tel qu'un radiateur de refroidissement. L'hélice 3 peut être agencée soit en avant soit en arrière de ce radiateur de refroidissement.
  • Le moteur d'entraînement 5, mieux visible sur les figures 4a et 4b, est un moteur électrique, qui comporte selon le mode de réalisation décrit un stator 7a et un rotor externe 7b.
  • Le stator 7a présente au moins un bobinage et le rotor 7b comporte un ou plusieurs aimants. Le rotor 7b comporte par exemple plusieurs aimants répartis sur la circonférence du rotor 7b. Les aimants sont selon le mode de réalisation décrit des aimants permanents.
  • Le stator 7a présente des oreilles de fixation 8 pour la fixation sur un support (non représenté).
  • Le rotor externe 7b est reçu dans le moyeu central 11 de l'hélice 3 (cf figures 1 à 3). On prévoit donc une complémentarité de forme entre le rotor externe 7b et le moyeu central 11 de l'hélice 3 pour l'entraînement en rotation.
  • En se référant de nouveau à la figure 4b, le rotor externe 7b présente une partie avant 9 et une partie arrière 9' opposée à la partie avant 9. Les termes « avant » et « arrière » sont employés en référence au sens d'écoulement du flux d'air.
  • Les parties avant 9 et arrière 9' sont reliées entre elles par une paroi latérale 9" sensiblement cylindrique.
  • Selon le mode de réalisation décrit, la paroi latérale 9" du rotor externe 7b présente une face extérieure destinée à être en contact avec le moyeu central 11 lors de l'assemblage, et une face intérieure opposée orientée vers l'intérieur du rotor 7b.
  • La partie avant 9 du rotor 7b présente des lumières traversantes 10, mieux visibles sur la figure 4a. Le flux d'air brassé passe à travers les lumières 10 ce qui permet de refroidir le moteur 5.
  • Ces lumières 10 sont selon le mode de réalisation représenté de forme sensiblement oblongue.
  • Les lumières 10 sont par exemple régulièrement réparties.
  • L'hélice 3 est entraînée en rotation autour d'un axe de rotation A (cf figure 5).
  • Le sens de rotation de l'hélice 3 est schématisé par la flèche F sur les figures 1 à 3.
  • Lorsque l'hélice 3 est entraînée en rotation par le moteur 5, l'hélice 3 brasse l'air qui la traverse et crée un écoulement d'air de l'amont vers l'aval en lui communiquant son énergie de rotation.
  • Cette hélice 3 est par exemple réalisée par injection plastique. Le démoulage de l'hélice 3 peut se faire selon une direction axiale.
  • En référence aux figures 6 et 7, l'hélice 3 comprend :
    • un moyeu central 11,
    • une pluralité de pales 13 qui s'étendent radialement à partir du moyeu central 11, et
    • une virole 15 périphérique à laquelle se raccordent les extrémités libres des pales 13.
  • Le moyeu central 11 est creux et est encore appelé « bol ».
  • Ce moyeu central 11 est par exemple réalisé par moulage en même temps que le reste de l'hélice 3.
  • Le moyeu central 11 est entraîné en rotation par le rotor 7b.
  • La solidarisation en rotation entre le moyeu central 11 et le rotor 7b est par exemple obtenue par complémentarité de forme entre le moyeu central 11 et le rotor 7b.
  • Ce moyeu central 11 présente :
    • une paroi frontale 17 amont présentant une ouverture centrale 19,
    • une paroi latérale 21 interne, et
    • une jupe périphérique 23.
  • Dans la présente description, les termes « amont » et « aval » se réfèrent au sens d'écoulement du flux d'air produit par la rotation de l'hélice 3.
  • La paroi frontale 17 présente une forme sensiblement annulaire. Cette paroi frontale 17 présente donc un premier diamètre D 1 interne, qui correspond au diamètre de l'ouverture 19, et un deuxième diamètre D 2 externe.
  • La paroi frontale 17 est agencée affleurante à la partie avant 9 du rotor externe 7b.
  • La jupe périphérique 23 présente une forme sensiblement cylindrique. Elle s'étend à partir de la paroi frontale 17 vers l'aval.
  • Les pales 13 sont raccordées à cette jupe périphérique 23.
  • La paroi frontale 17 et la jupe périphérique 23, sont par exemple reliées entre elles par un arrondi 25.
  • De même, la paroi latérale interne 21 s'étend à partir de la paroi frontale 17 vers l'aval. Cette paroi latérale interne 21 est sensiblement cylindrique et délimite l'ouverture 19 de la paroi frontale 17. La paroi latérale interne 21 définit un logement de réception pour le moteur d'entraînement 5 (cf figures 2, 3 et 6 et 7), plus précisément pour le rotor externe 7b du moteur 5.
  • En particulier, on prévoit une complémentarité de forme entre la paroi latérale interne 21 du moyeu central 11 et le rotor externe 7b du moteur 5.
  • Cette paroi latérale interne 21 présente une face extérieure et une face intérieure opposée à la face extérieure. La face extérieure de la paroi latérale interne 21 est destinée à être en contact avec la face extérieure de la paroi latérale 9" du rotor externe 7b à l'assemblage. La face intérieure de la paroi latérale interne est agencée en vis-à-vis de la jupe périphérique 23 du moyeu 11.
  • Le moteur d'entraînement 5 est généralement monté co-axial au moyeu central 11 de l'hélice 3, comme l'illustrent les figures 1 à 3.
  • Une fois le moteur 5 assemblé au moyeu central 11, la paroi frontale 17 du moyeu central 11 est en appui contre la partie avant 9 du rotor 7b.
  • En outre, afin d'assurer la solidarisation mécanique entre le moteur 5 et le moyeu 11, le dispositif de ventilation 1 comprend des moyens de fixation du moyeu central 11 au rotor 7b.
  • Ces moyens de fixation sont portés d'une part par le moyeu central 11 et d'autre part par le rotor externe.
  • Il s'agit selon le mode de réalisation décrit de moyens d'encliquetage 27, mieux visibles sur les figures 5, 8 et 9, qui permettent d'accrocher ensemble la paroi latérale interne 21 du moyeu central 11 et la paroi latérale 9" du rotor externe 7b.
  • Les moyens d'encliquetage 27 sont par exemple portés par le rotor 7b et aptes à coopérer avec le moyeu central 11.
  • Plus précisément, selon le mode de réalisation illustré sur les figures 5 et 9, les moyens d'encliquetage 27 sont portés par le rotor 7b et coopèrent avec des moyens complémentaires portés par la paroi cylindrique interne 21 du moyeu central 11.
  • Comme on le voit mieux sur les figures 4a, 4b et 8, les moyens d'encliquetage 27 comportent selon le mode de réalisation illustré, un anneau 29 monté sur le rotor externe 7b; cet anneau 29 est muni d'une pluralité de pinces 31 déformables élastiquement.
  • Ces pinces 31 sont par exemple agencées entre les aimants du rotor 7b. Cet agencement permet l'immobilisation angulaire des pinces 31.
  • Plus précisément, l'anneau 29 est monté sur la partie arrière 9' du rotor 7b.
  • Les pinces 31 peuvent être régulièrement réparties selon un pas angulaire prédéfini, comme dans l'exemple illustré sur la figure 8.
  • Chaque pince 31 comprend une première branche 33a et une deuxième branche 33b.
  • À l'assemblage du moteur 5 et du moyeu 11 central, la première branche 33a d'une pince 31 est agencée en appui contre le rotor externe 7b, plus précisément en appui contre la face intérieure de sa paroi latérale 9" (figures 3, 4b et 9).
  • La deuxième branche 33b quant à elle, est agencée en appui contre le moyeu central 11.
  • Plus précisément, une deuxième branche 33b d'une pince 31 est par exemple reçue dans un logement complémentaire 35 du moyeu central 11. Le moyeu 11 comporte donc à cet effet une pluralité de logements complémentaires 35 pour recevoir les deuxièmes branches 33b de la pluralité de pinces 31.
  • Ces logements 35 sont selon l'exemple illustré définis au niveau de la paroi latérale interne 21 du moyeu central 11.
  • Les pinces 31 permettent ainsi de maintenir ensemble le rotor externe 7b et le moyeu central 11 par pincement.
  • Il n'est donc pas nécessaire de prévoir une quantité de matière importante de la paroi frontale 17 du moyeu central 11 du fait que le maintien ne se fait pas au niveau de cette paroi frontale 17 mais au niveau des parois latérales 21 et 9" respectivement du moyeu central 11 et du rotor externe 7b. Cette paroi frontale 17 peut ainsi présenter une ouverture centrale 19 plus grande que dans certaines solutions connues de l'art antérieur.
  • En outre, les moyens d'encliquetage sont, selon le mode de réalisation décrit, portés d'une part par le moyeu central 11 et d'autre part par les pinces 31.
  • Selon l'exemple illustré sur la figure 9, les logements 35 du moyeu 11 comprennent respectivement au moins un crochet d'encliquetage 37, et en complément (cf figures 8 et 9) les deuxièmes branches 33b des pinces 31 comprennent respectivement au moins un orifice 39 dans lequel un crochet 37 associé s'engage.
  • La coopération entre un crochet d'encliquetage 37 et un orifice 39 est mieux visible sur la figure 9 montrant une portion zoomée B de la vue en coupe de la figure 5.
  • Le clipsage du crochet 37 dans un orifice 39 associé permet de solidariser le rotor 7b au moyeu central 11 et de bloquer axialement le moyeu central 11 de l'hélice 1 par rapport au rotor 7b.
  • En alternative, les crochets d'encliquetage 37 peuvent être portés par les deuxièmes branches 33b des pinces 31 et les logements 35 peuvent comprendre un orifice complémentaire dans lequel le crochet 37 est engagé.
  • En outre, les deuxièmes branches 33b des pinces 31 peuvent présenter respectivement une extrémité 41 sensiblement recourbée. Cette extrémité 41 recourbée facilite l'insertion de la deuxième branche 33b dans le logement 35 correspondant.
  • De plus, en se référant aux figures 1, 2 et 9, on peut prévoir sur la paroi frontale 17 du moyeu central 11 une ou plusieurs saillies radiales 43 orientées vers le rotor externe 7b
  • Ainsi, selon l'exemple illustré sur les figures, le moyeu central 11 présente une pluralité de saillies 43. Les saillies 43 s'étendent radialement par rapport à l'axe de rotation A de l'hélice 3 et sont orientées vers le rotor 7b.
  • Une saillie 43 engage une encoche complémentaire 45 prévue sur la partie avant 9 du rotor 7b. Le rotor 7b présente donc, en complément des saillies 43, plusieurs encoches 45 associées complémentaires. Les encoches 45 sont mieux visibles sur les figures 4a et 4b.
  • La coopération entre les saillies 43 et les encoches 45 complète la solidarisation en rotation du moyeu central 11 au rotor 7b.
  • Une construction inverse peut être envisagée dans laquelle c'est le rotor 7b qui présente une ou plusieurs saillies aptes à venir s'engager dans une encoche associée prévue sur la paroi frontale 17 du moyeu central 11.
  • Tout autre complément pour solidariser en rotation le moyeu central 11 et le moteur 5 peut être envisagé.
  • En variante ou en alternative, le moyeu central 11 peut présenter un nombre prédéfini de bossages cylindriques (non représentés) et la partie avant 9 du rotor 7b peut présenter des trous débouchants complémentaires dans lesquels sont insérés ces bossages cylindriques.
  • Par ailleurs, le moyeu central 11 peut en outre présenter des nervures internes 47, visibles sur les figures 3 et 7.
  • Ces nervures internes 47 s'étendent radialement par rapport à l'axe de rotation A de l'hélice 3 à l'opposé des pales 13.
  • Ces nervures internes 47 permettent de rigidifier le moyeu central 11.
  • Ces nervures internes 47 servent également à forcer la ventilation à l'intérieur du moyeu central 11 de façon à refroidir le moteur d'entraînement 5 d'entraînement de l'hélice 3.
  • En effet, lorsque l'hélice 3 est entraînée en rotation, les nervures internes 47 brassent l'air présent à l'intérieur du moyeu central 11. Cet air est donc évacué vers l'extérieur du moyeu central 11 en aval, et de plus, la force aérodynamique induite par les nervures internes 47 permet d'aspirer l'air à l'intérieur du moteur d'entraînement 5 avant de l'évacuer également vers l'extérieur du moyeu central 11.
  • En outre, les nervures internes 47 peuvent être régulièrement espacées selon un pas angulaire prédéfini.
  • Bien sûr, les nervures internes 47 peuvent ne pas être régulièrement espacées.
  • Par ailleurs, les nervures internes 47 sont par exemple réalisées par injection plastique dans le même moule que le reste de l'hélice 3.
  • En particulier, les nervures internes 47 peuvent être réalisées d'une seule pièce avec le moyeu central 11 par moulage. Le démoulage peut toujours se faire selon une direction axiale.
  • En variante, les nervures internes 47 peuvent être réalisées de façon distincte du reste de l'hélice 3 puis être assemblées à l'hélice 3. Tout moyen d'assemblage des nervures internes 47 au moyeu central 11 peut être envisagé.
  • En ce qui concerne les pales 13, elles s'étendent depuis la jupe périphérique 23 du moyeu central 11 jusqu'à la virole 15 périphérique (cf figures 1 à 3 et 6 et 7).
  • Ces pales 13 sont généralement identiques.
  • Les pales 13 présentent respectivement un bord d'attaque 49 qui entre en premier en contact avec le flux d'air à la rotation de l'hélice 3, et un bord de fuite 51 opposé au bord d'attaque 49.
  • La virole 15, quant à elle, présente une paroi cylindrique 53, à laquelle se raccordent les extrémités des pales 13, et qui se continue, par un évasement 55 (cf figure 7).
  • Ainsi, l'hélice 3 est clippée sur le rotor externe 7b du moteur 5 via des moyens d'encliquetage 27 directement assemblés sur le rotor externe 7b.
  • En effet, le rotor 7b est équipé d'une ou plusieurs pinces 31 solidaires du rotor 7b via l'anneau 29 monté sur le rotor externe 7b.
  • Le moyeu central 11 de l'hélice 3 est centré sur le diamètre extérieur du rotor 7b et vient s'insérer dans les pinces 31, les moyens d'encliquetage au niveau des pinces 31 verrouillent la position de l'hélice 3 et permettent également l'entrainement en rotation du moyeu central 11 et donc de l'hélice 3, par le rotor externe 7b du moteur 5.
  • Cet assemblage permet d'avoir une solution compacte.
  • En effet, le moyeu central 11 de l'hélice 1 est affleurant avec la carcasse du moteur 5. Il n'y a pas d'épaisseur supplémentaire, comme par exemple selon une solution de l'art antérieur dans laquelle la fixation se fait par exemple par vissage sur la paroi frontale. Ce système permet donc de minimiser le nombre de composants et facilite les opérations d'assemblage, en particulier vis-à-vis de la solution de l'art antérieur par vissage.

Claims (10)

  1. Dispositif de ventilation comportant une hélice de ventilateur (3) et un moteur (5) à rotor externe (7b) pour l'entraînement de ladite hélice (3), ladite hélice (3) comprenant un moyeu central (11) présentant une paroi frontale (17) et une paroi latérale interne (21) définissant un logement de réception pour le rotor externe (7b), et le rotor externe (7b) présentant une partie avant (9) et une paroi latérale (9") agencée en appui contre la paroi latérale interne (21) du moyeu central (11), ledit dispositif comprenant en outre des moyens d'encliquetage (27) du rotor externe (7b) au moyeu central (11) portés d'une part par le moyeu central (11) et d'autre part par le rotor externe (7b), le dispositif étant caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage (27) comportent un anneau (29) monté sur le rotor externe (7b) et muni d'une pluralité de pinces (31) déformables élastiquement, lesdites pinces (31) comprenant respectivement une première branche (33a) agencée en appui contre la paroi latérale (9") du rotor externe (7b) et une deuxième branche (33b) agencée en appui contre la paroi latérale interne (21) du moyeu central (11), de manière à pincer ensemble ledit rotor (7b) et ledit moyeu (11).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le rotor externe (7b) comporte une pluralité d'aimants et lesdites pinces (31) sont disposées entre lesdits aimants.
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyeu central (11) comporte une pluralité de logements de réception (35) desdites deuxièmes branches (33b).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits logements (35) du moyeu central (11) comprennent respectivement au moins un crochet d'encliquetage (37) et en ce que lesdites deuxièmes branches (33b) comprennent respectivement au moins un orifice (39) complémentaire dudit crochet (37) dans lequel ledit crochet (37) est engagé.
  5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites deuxièmes branches (33b) comprennent respectivement au moins un crochet d'encliquetage et en ce que lesdits logements (35) du moyeu central (11) comprennent respectivement au moins un orifice complémentaire dudit crochet dans lequel ledit crochet est engagé.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites deuxièmes branches (33b) présentent respectivement une extrémité (41) sensiblement recourbée.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi frontale (17) du moyeu central (11) présente une ouverture centrale (19) recevant la partie avant (9) du rotor externe (7b), et en ce que la paroi frontale (17) du moyeu central (11) et la partie avant (9) du rotor externe (7b) sont affleurantes.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte des moyens supplémentaires de solidarisation en rotation du moteur (5) et dudit moyeu (11) portés d'une part par le rotor externe (7b) et d'autre part par ledit moyeu (11).
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi frontale (17) dudit moyeu (11) comporte des saillies radiales (43) engageant des encoches (45) complémentaires prévues sur la partie avant (9) dudit rotor (7b).
  10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit moyeu (11) présente un nombre prédéfini de bossages cylindriques et en ce que la partie avant (9) du rotor externe (7b) présente des trous débouchants complémentaires dans lesquels sont insérés lesdits bossages cylindriques.
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