EP4078782A1 - Moteur pour dispositif de ventilation d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de vehicule automobile a rotor et stator decouples d'une embase de montage - Google Patents

Moteur pour dispositif de ventilation d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de vehicule automobile a rotor et stator decouples d'une embase de montage

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Publication number
EP4078782A1
EP4078782A1 EP20841982.0A EP20841982A EP4078782A1 EP 4078782 A1 EP4078782 A1 EP 4078782A1 EP 20841982 A EP20841982 A EP 20841982A EP 4078782 A1 EP4078782 A1 EP 4078782A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
ring
stator
rotor
decoupling
Prior art date
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Pending
Application number
EP20841982.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benjamin RAPP
Maurad Berkouk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4078782A1 publication Critical patent/EP4078782A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/187—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to inner stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Definitions

  • the present disclosure relates to the field of electric motors for heating, ventilation and / or air conditioning installation of a motor vehicle.
  • the present disclosure also relates to an assembly of such an engine and an engine mount.
  • the present disclosure relates to a ventilation device for a motor vehicle ventilation installation comprising such an engine or such an engine assembly.
  • a heating, ventilation and / or air conditioning installation comprising a ventilation device which makes it possible to generate an air flow in the installation.
  • a ventilation device comprises, among other things, a fan comprising a fan wheel driven in rotation by an electric motor.
  • the electric motor is in particular electronically commutated, driven by a power supply module.
  • An electronically commutated electric motor or brushless direct current motor (also known by the English name of "brushless"), comprises a rotor and stator assembly, each of these components carrying electromagnetic elements including the interaction generates the displacement of the rotor relative to the stator, and further the displacement of the fan wheel.
  • the electric motor is assembled in the fan or in the heating, ventilation and / or vibration installation by means of a motor support which comprises an inner ring configured to accommodate the electric motor and an outer ring capable of being fixed, directly or indirectly, to a structural element of the vehicle.
  • a decoupling element is interposed between the inner ring and the outer ring.
  • This decoupling element aims to limit, or even prevent, the transmission of vibrations and / or stresses generated due to the rotation of the electric motor, from the inner ring, to the outer ring. This reduces the transmission of vibrations to the ventilation device, which could be felt by the occupants of the vehicle.
  • the motor support can form one or more housings for receiving a bearing for guiding the rotation of the rotor.
  • the decoupling element is not sufficient to prevent the transmission of vibrations to these bearings.
  • the vibrations can cause displacement of the grease present in the bearings and, ultimately, metal-to-metal contact in the bearings which damages the bearings. This results in an increased sound level of the engine during operation.
  • the aim of the present disclosure is to provide an engine for a ventilation device for a motor vehicle heating, ventilation and / or vibration installation, limiting the risk of damage to the engine bearing (s).
  • a motor for a ventilation device for a ventilation, air conditioning and / or heating installation of a motor vehicle, comprising
  • decoupling ring comprising an outer part secured to the mounting base, an inner part secured to the stator and forming a housing of receiving the bearing around the rotor shaft, and the elastomeric material between the inner part and the outer part.
  • the propagation of the vibrations transmitted to the mounting base towards the rotor shaft is attenuated or even prevented by the decoupling ring and, in particular, by the elastomeric material interposed between the inner and outer parts of the decoupling ring. This limits the risk of the grease moving in the bearings, in particular during transport of the motor.
  • the engine may include one or more of the following characteristics, taken alone or in combination:
  • the stator comprises a stator winding support and a stator winding, the inner part of the decoupling ring preferably being made in one piece with the stator winding support;
  • the stator comprises a stator winding support and a stator winding, the inner part of the decoupling ring and the stator winding support being two separate parts, the inner part of the decoupling ring preferably having at least one guide relief in position of the stator winding support and the stator winding support having at least one complementary relief for guiding in position, the decoupling ring;
  • the outer part of the decoupling ring forms pins intended to be received in complementary openings in the mounting base, the pins preferably being welded to the mounting base, in particular by thermal welding;
  • the inner part of the decoupling ring forms a second housing for receiving a second bearing arranged around the rotor shaft;
  • the elastomeric material fills the entire space between the inner part and the outer part of the decoupling ring;
  • the inner part of the decoupling ring and / or the outer part of the decoupling ring is / are cylindrical in shape, preferably with symmetry of revolution, the inner and outer parts of the decoupling ring preferably still being coaxial;
  • the housing for receiving the bearing in the inner part of the decoupling is substantially cylindrical and has, in cross section, at least one rectilinear or piecewise rectilinear side, the housing preferably having a polygonal section, in cross section.
  • the motor comprises an electronic motor control board, attached to the mounting base, the mounting base preferably being made of a heat-conducting material, in particular an aluminum alloy;
  • the rotor includes magnets
  • the stator includes a coil
  • the magnets are radially outward from the coil, with reference to the axis of rotation of the rotor;
  • the inner part of the decoupling ring and / or the outer part of the decoupling ring is one of: o a metal, in particular an aluminum alloy; o a plastic material, in particular polypropylene, or PP;
  • At least one bearing is a ball bearing, preferably each bearing is a ball bearing;
  • the elastomeric material has a hardness of between 30 and 70 on the Shore A scale and / or the elastomeric material is chosen from: o polystyrene-b-poly (ethylene-butylene) -b-polystyrene, or SEBS, o Ethylene-propylene-diene monomer, or EPDM.
  • an engine assembly comprising an engine as described above, in all its combinations, and an engine support, the engine support comprising a rigid inner ring, integral with the 'mounting base, an outer ring, intended to be fixed to a structural element, and a decoupling element between the inner ring and the outer ring.
  • the decoupling element may include a ring of elastomeric material between the inner ring and the outer ring.
  • the decoupling element may have a cutoff frequency lower than the cutoff frequency of the decoupling ring.
  • a ventilation device for a motor vehicle ventilation, heating and / or air conditioning installation comprising an engine as described above, in all its combinations or a motor assembly as described above, in all its combinations, and a fan wheel attached to the motor rotor shaft.
  • FIG. 1 schematically represents a ventilation device for a ventilation, air conditioning and / or heating installation of a motor vehicle.
  • FIG. 2 schematically represents an electric motor which can be used in the ventilation device of FIG. 1.
  • FIG. 3 schematically shows the electric motor of FIG. 2, part of the rotor of which has been removed.
  • FIG. 4 schematically shows a bottom view of the engine of FIG. 2, a cover of which has been removed to reveal an electronic control card.
  • FIG. 5 schematically shows in perspective a decoupling ring that can be implemented in the motor of Figure 2, between the motor mounting base and the stator.
  • FIG. 6 shows schematically in perspective the mounting base of the engine of Figure 2.
  • FIG. 7 schematically shows a variant of the decoupling ring that can be implemented in the motor of FIG. 2, forming the winding support of the stator of the motor.
  • FIG 1 schematically illustrates a ventilation device 10 for a heating, ventilation and / or air conditioning installation of a motor vehicle.
  • a heating, ventilation and / or air conditioning installation for a motor vehicle comprises an aeration circuit, a ventilation device 10 for moving the air in the ventilation circuit, and means for heating and / or means for cooling the flow of air set in motion by the ventilation device 10.
  • the ventilation device 10 essentially comprises, as illustrated, a fan wheel 12, an electric motor 14, and a support 16 for the electric motor 14.
  • the fan wheel 12 rotates about an axis of rotation A
  • the electric motor 14 is intended to drive the fan wheel 12 in rotation around its axis A.
  • the support 16 of the motor 14 is intended to allow the ventilation device 10 to be fixed in a heating, ventilation and / or installation. or motor vehicle air conditioning, by limiting the transmission of vibrations generated by the electric motor 14 and / or the fan wheel 12 in the motor vehicle and / or external constraints to the electric motor 14 and / or the fan wheel 12
  • the support 16 of the motor 14 may in particular comprise two coaxial, rigid rings of axis A, interconnected by a decoupling element made of flexible elastomer material.
  • the decoupling element between the inner ring and the outer ring can also take the form of a ring.
  • the inner ring may be intended to be fixed to the engine 14.
  • the outer ring may be intended to be fixed to a structural element, for example a deflector 18, of a vehicle heating, ventilation and / or air conditioning installation.
  • the elastomeric material is, for example, polystyrene-b-poly (ethylene-butylene) -b-polystyrene or SEBS.
  • the motor 14 comprises a rotor 20, a stator 22 and a stator support 24, to allow the fixing of the motor 14 on the motor support 16.
  • the rotor 20 is here an external rotor.
  • the stator 22 associated with the rotor 20 is disposed radially inside the rotor 20.
  • the magnets 27 of the rotor 20 are radially outside with respect to the winding 26 of the stator 22, with reference to the axis A rotation of the motor 14.
  • the winding 26 of the stator may for example comprise three separate coils, corresponding to three distinct phases.
  • the rotor 20 has the shape of a perforated cup 28, fixed to a shaft 30.
  • the fan wheel 12 is here fixed directly to the shaft 30.
  • the magnets 27 of the rotor 20 are fixed here on the internal face of the cup 28, on a cylindrical strip 32 formed by the cup 28.
  • the stator support 24 here has a base 34.
  • the base 34 here consists of a base portion 36.
  • the base portion here extends generally in a plane normal to the axis A of rotation of the motor 14 .
  • the base 34 forms on its surface opposite to that intended to face the rotor 20, a recess 40 receiving an electronic card 42 for controlling the motor 14.
  • the recess 40 may be surrounded by a protruding rim 41.
  • Various mechatronic components 44, 46 are fixed to the electronic card 42.
  • mechanical devices 44 make it possible to connect the tabs 43 integral with the winding 26 of the stator 22 to the electronic card 42. The supply of the winding 22 via these tabs 43, can then allow the control of the electric motor 14.
  • the larger components 46, in particular the capacitors can also be fixed on the electronic card 42, preferably in the vicinity of the edges of the electronic card 42.
  • a connector 48 is also connected to the electronic card 42.
  • the connector 48 provides power to the electronic card 42 and, therefore, to the motor 14.
  • a cover 50 is fixed on the base 34.
  • the cover 50 defines here, with the recess 40 in the base 34, a housing for receiving the electronic card 42.
  • the cover 50 is for example fixed to the base 34 by means of screws 52.
  • the base 34 is advantageously made of a material which is a good conductor of heat, to facilitate the cooling of the electronic components fixed to the electronic card 42.
  • the base 34 is for example made of an aluminum alloy.
  • the stator winding 26 has the general shape of a star of spirals.
  • the stator 22 comprises a support 54 for the stator winding 26.
  • the stator winding support 54 also has a general star shape.
  • the stator winding support 54 receives packets of sheets 56, which, in FIG. 3, are in particular visible at the radial ends of the stator winding support 54.
  • the motor 14 also includes a decoupling ring 58.
  • decoupling ring 58 A first example of decoupling ring 58 is shown in Figure 5. As illustrated in this Figure 5, the decoupling ring 58 essentially comprises an outer part 60, an inner part 62 and the elastomeric material 64. Preferably, the elastomeric material fills the entire space between the outer part 60 and the inner part 62.
  • the outer part 60 has a cylindrical shape.
  • the inner part 62 has a cylindrical shape.
  • the inner part 62 here has a cylindrical shape with symmetry of revolution.
  • the outer and inner portions 60, 62 are coaxial, centered on the axis A of rotation of the motor 14.
  • the elastomeric material 64 also has a cylindrical shape.
  • the outer part 60 of the decoupling ring 58 forms pins 66.
  • the outer part 60 of the decoupling ring 58 forms three pins 66.
  • the pins 66 are regularly distributed angularly around the axis A of the outer part 60.
  • the pins 66 extend in the direction of the axis A of the outer part 60.
  • the pins 66 are intended to be received in complementary openings 65, formed in the base 34, around a central opening 38 in the base 34.
  • the pins 66 can then be welded to the base 34.
  • the pins can be welded by thermal welding, for example by infrared welding.
  • the pins can also be welded by ultrasonic welding.
  • the pins can also be force-fitted into the openings 65 of the base 34.
  • the pins 66 thus allow the fixing of the decoupling ring 58 on the base 34, so that the outer part 60 of the decoupling ring 58 either integral with the base 34.
  • the outer part 60 may have internal reliefs 67, in particular longitudinal ribs of axis axis A of the external part 60. These internal reliefs 67 make it possible to limit the rotation of the elastomeric material 64 relative to the external part 60 of the decoupling ring 58.
  • the internal part 62 may have external reliefs, in particular longitudinal grooves on the axis of the axis of the internal part 62, in order to limit the relative rotation of the elastomeric material 64 with respect to the inner part 62 of the decoupling ring 58.
  • the inner part 62 of the decoupling ring 58 has, on its outer surface, at least one relief 68 for guiding the position of the stator winding support 54.
  • the stator winding support 54 may have at least one relief complementary to the guide relief 68.
  • each guide relief 68 on the inner part 62 of the decoupling ring 58 is formed by an axial groove, extending parallel to the direction of the axis A of the outer part.
  • the inner part 62 of the decoupling ring 58 forms a ring 70, substantially normal to the direction of the axis A of the inner part 62.
  • the diameter of the ring 70 is greater than the diameter of the rest of the outer part. 62 of the decoupling ring 58.
  • the crown 70 can thus serve as a support for the cylindrical winding support 54.
  • the inner part 62 also forms, as can be seen in Figure 3, a first housing 72 for receiving a bearing 74 mounted around the shaft 30 of the rotor 20.
  • the bearing 74 is for example a bearing. balls.
  • the first housing 72 can be formed by a shoulder inside the inner part 62 of the decoupling ring 58.
  • the first housing 72 is preferably of substantially cylindrical shape.
  • the first housing 72 has, in cross section, at least one side which is rectilinear or piecewise rectilinear.
  • the first housing 72 may have a polygonal cross section, before the insertion of the bearing 74.
  • the insertion of the bearing 74 into the first housing 72 is effected by force, preferably by deforming the first housing 72, so that the bearing 74 - in particular its outer ring - is held in the first housing 72, fixed in rotation about the axis A of rotation of the motor 14. More preferably, after the bearing 74 has been placed in the housing 72, the housing has, in cross section, a side having a rectilinear portion. In this case, the rectilinear portion extends for example over a length of between 25% and 75% of the total length of the side. Housing 72 may also retain a polygonal cross section after insertion of bearing 74.
  • the inner part 62 can also form a second housing 76 for receiving a second bearing 80 mounted around the shaft 30 of the rotor 20.
  • the second bearing 80 is for example a ball bearing.
  • the second housing 76 may be formed by a shoulder 78 inside the interior part 62 of the decoupling ring 58.
  • the second housing 76 is preferably of substantially cylindrical shape.
  • the second housing 76 has, in cross section, at least one side which is rectilinear or piecewise rectilinear.
  • the second housing 76 may have a polygonal cross section, before the insertion of the second bearing 80.
  • the insertion of the second bearing 80 into the second housing 76 is effected by force, preferably by deforming the second housing 76, in such a manner. that the second bearing 80 - in particular its outer ring - is held in the second housing 76, fixed in rotation about the axis A of rotation of the motor 14. Also preferably, after the second bearing 80 has been placed in position in the second housing 76, the second housing 76 has, in cross section, at least one side having a rectilinear portion, the rectilinear portion extending for example over a length of between 25% and 75% of the total length of the side. The second housing 76 may also retain a polygonal cross section after insertion of the second bearing 76.
  • first and second housings 72, 76 are made substantially at the two longitudinal ends of the inner part 62 of the decoupling ring 58.
  • the inner part 62 of the decoupling ring 58 and / or the outer part 60 of the decoupling ring 58 may / may in particular be one of:
  • plastic material in particular polypropylene (or PP), or polybutylene terephthalate (or PBT).
  • the elastomeric material 64 may have a hardness of, on the Shore A scale, between 30 and 70. Alternatively or in addition, the elastomeric material 64 is chosen from:
  • the decoupling element of the motor support 16 has a cut-off frequency lower than the cut-off frequency of the decoupling ring 58.
  • the cut-off frequency here means the frequency corresponding to an output power of the filter constituted by the decoupling element, respectively the decoupling ring 58, reduced by half.
  • the vibrations propagating from the motor support 16 to the mounting base 34 are attenuated when they reach the stator 22, by the effect of the elastomeric material 64 of the decoupling ring 58 .
  • FIG. 7 illustrates a variant of the decoupling ring 58.
  • the inner part 62 of the decoupling ring 58 forms the stator winding support 54.
  • the stator winding support 54 is integral with the inner part 62 of the decoupling ring 58.
  • the inner part 62 of the decoupling ring 58 is for example overmolded on the packets of sheets 56 of the stator 22.
  • the inner part 62 of the decoupling ring 58 forming the stator winding support 54 is advantageously made of an electrically insulating material, in particular of plastic.
  • This variant has the advantage of easy assembly of the motor 14, the motor 14 comprising fewer parts.
  • At least one of the bearings 74, 80 can be replaced by a sliding bearing.
  • the plain bearing has the shape of a hollow cylinder.
  • An inner surface of the sliding bearing receives the shaft 30.
  • the housing 72, 76 receives an outer surface of the sliding bearing.

Landscapes

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Abstract

Un moteur (14) pour dispositif (10) de ventilation d'une installation de ventilation, climatisation et/ou chauffage d'un véhicule automobile, comprend une embase (34) de montage du moteur (14) sur un support (16); un stator (22); un rotor (20) comprenant un arbre (30); au moins un roulement (74; 80) autour de l'arbre (30) du rotor (20); une bague de découplage (58). La bague de découplage (58) comprend une partie extérieure (60) solidaire de l'embase de montage (34), une partie intérieure (62) solidaire du stator (22) et formant un logement (72; 76) de réception du roulement (74; 80) autour de l'arbre (30) du rotor (20), et du matériau élastomère (64) entre la partie intérieure (62) et la partie extérieure (60).

Description

Moteur pour dispositif de ventilation d’une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile à rotor et stator découplés d’une embase de montage
Domaine technique
[0001] La présente divulgation relève du domaine des moteurs électriques pour installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile. La présente divulgation se rapporte également à un ensemble d’un tel moteur et d’un support du moteur. Enfin, la présente divulgation se rapporte à un dispositif de ventilation pour une installation de ventilation de véhicule automobile comprenant un tel moteur ou un tel ensemble de moteur.
Technique antérieure
[0002] Les véhicules automobiles sont couramment équipés d’une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, comprenant un dispositif de ventilation qui permet de générer un flux d'air dans l’installation. Une telle installation permet de gérer la température et la distribution au sein de l'habitacle des véhicules du flux d’air créé. Un tel dispositif de ventilation comporte, entre autres, un ventilateur comprenant une roue de ventilateur entraînée en rotation par un moteur électrique. Le moteur électrique est notamment à commutation électronique, piloté par un module d'alimentation.
[0003] Un moteur électrique à commutation électronique, ou moteur à courant continu sans balai (connu également sous la dénomination anglaise de « brushless »), comporte un ensemble rotor et stator, chacun de ces composants étant porteur d'éléments électromagnétiques dont l'interaction génère le déplacement du rotor relativement au stator, et plus loin le déplacement de la roue de ventilateur.
[0004] Le moteur électrique est assemblé dans le ventilateur ou dans l’installation de chauffage, ventilation et/ou vibration par l’intermédiaire d’un support de moteur qui comprend une bague intérieure configurée pour accueillir le moteur électrique et une bague extérieure apte à être fixée, directement ou indirectement, à un élément de structure du véhicule.
[0005] Un élément de découplage est interposé entre la bague intérieure et la bague extérieure. Cet élément de découplage vise à limiter, voire à empêcher, la transmission des vibrations et/ou de contraintes générées du fait de la rotation du moteur électrique, depuis la bague intérieure, vers la bague extérieure. On réduit ainsi la transmission des vibrations vers le dispositif de ventilation, qui pourraient être ressenties par les occupants du véhicule.
[0006] Le support du moteur peut former un ou plusieurs logements de réception d’un roulement de guidage de la rotation du rotor.
[0007] Cependant, durant le transport du moteur ou du ventilateur jusqu’à l’usine de production du véhicule, l’élément de découplage ne suffit pas à empêcher la transmission de vibrations sur ces roulements. Comme le moteur ne tourne pas pendant cette phase de transport, les vibrations peuvent provoquer un déplacement de la graisse présente dans les roulements et, à terme, un contact métal sur métal dans les roulements qui endommage les roulements. Il s’ensuit un niveau sonore augmenté du moteur lors de son fonctionnement.
[0008] Le but de la présente divulgation est de proposer un moteur pour un dispositif de ventilation d’une installation chauffage, ventilation et/ou vibration de véhicule automobile, limitant les risques d’endommagement du ou des roulements du moteur.
Résumé
[0009] À cette fin, il est proposé un moteur pour dispositif de ventilation d’une installation de ventilation, climatisation et/ou chauffage d’un véhicule automobile, comprenant
- une embase de montage du moteur sur un support,
- un stator,
- un rotor comprenant un arbre,
- au moins un roulement autour de l’arbre du rotor,
- une bague de découplage comprenant une partie extérieure solidaire de l’embase de montage, une partie intérieure solidaire du stator et formant un logement de réception du roulement autour de l’arbre du rotor, et du matériau élastomère entre la partie intérieure et la partie extérieure.
[0010] Ainsi, avantageusement, la propagation des vibrations transmises à l’embase de montage vers l’arbre du rotor est atténuée voire empêchée par la bague de découplage et, notamment, par le matériau élastomère interposé entre les parties intérieure et extérieure de la bague de découplage. On limite ainsi les risques de déplacement de la graisse dans les roulements, notamment durant le transport du moteur.
[0011] Selon des modes de réalisation particuliers, le moteur peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- le stator comporte un support de bobinage statorique et un bobinage statorique, la partie intérieure de la bague de découplage étant de préférence réalisée d’une seule pièce avec le support de bobinage statorique ;
- le stator comporte un support de bobinage statorique et un bobinage statorique, la partie intérieure de la bague de découplage et le support de bobinage statorique étant deux pièces distinctes, la partie intérieure de la bague de découplage présentant de préférence au moins un relief de guidage en position du support de bobinage statorique et le support de bobinage statorique présentant au moins un relief complémentaire de guidage en position, de la bague de découplage ; - la partie extérieure de la bague de découplage forme des pions destinés à être reçus dans des ouvertures complémentaires dans l’embase de montage, les pions étant de préférence soudés à l’embase de montage, en particulier par soudage thermique ;
- la partie intérieure de la bague de découplage forme un deuxième logement de réception d’un deuxième roulement disposé autour de l’arbre du rotor ;
- le matériau élastomère remplit tout l’espace entre la partie intérieure et la partie extérieure de la bague de découplage ;
- la partie intérieure de la bague de découplage et/ou la partie extérieure de la bague de découplage est/sont de forme cylindrique, de préférence à symétrie de révolution, les parties intérieure et extérieure de la bague de découplage étant de préférence encore coaxiales ;
- le logement de réception du roulement dans la partie intérieure de la bague de découplage est sensiblement cylindrique et présente, en coupe transversale, au moins un côté rectiligne ou rectiligne par morceaux, le logement ayant de préférence une section polygonale, en coupe transversale.
- le moteur comprend une carte électronique de commande du moteur, fixée à l’embase de montage, l’embase de montage étant de préférence en un matériau conducteur de la chaleur, notamment en un alliage d’aluminium ;
- le rotor comprend des aimants, le stator comprend un bobinage, et les aimants sont radialement à l’extérieur par rapport au bobinage, en référence à l’axe de rotation du rotor ;
- la partie intérieure de la bague de découplage et/ou la partie extérieure de la bague de découplage est en l’un parmi : o un métal, notamment un alliage d’aluminium ; o un matériau plastique, notamment du polypropylène, ou PP ;
- au moins un roulement est un roulement à billes, de préférence chaque roulement est un roulement à billes ; et
- le matériau élastomère a une dureté comprise, sur l’échelle Shore A, entre 30 et 70 et/ou le matériau élastomère est choisi parmi : o le polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène, ou SEBS, o L’éthylène-propylène-diène monomère, ou EPDM.
[0012] Selon un autre aspect, il est proposé un ensemble de moteur, comprenant un moteur tel que décrit ci-avant, dans toutes ses combinaisons, et un support de moteur, le support de moteur comprenant une bague intérieure rigide, solidaire de l’embase de montage, une bague extérieure, destinée à être fixée sur un élément de structure, et un élément de découplage entre la bague intérieure et la bague extérieure.
[0013] L’élément de découplage peut comprendre une bague de matériau élastomère entre la bague intérieure et la bague extérieure.
[0014] L’élément de découplage peut avoir une fréquence de coupure inférieure à la fréquence de coupure de la bague de découplage.
[0015] Selon encore un autre aspect, il est décrit un dispositif de ventilation pour installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile, comprenant un moteur tel que décrit-ci-avant, dans toutes ses combinaisons ou un ensemble de moteur tel que décrit ci-avant, dans toutes ses combinaisons, et une roue de ventilateur fixé à l’arbre du rotor du moteur.
Brève description des dessins
[0016] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0017] [Fig. 1] représente schématiquement un dispositif de ventilation pour une installation de ventilation, climatisation et/ou chauffage d’un véhicule automobile.
[0018] [Fig. 2] représente schématiquement un moteur électrique pouvant être mis en oeuvre dans le dispositif de ventilation de la figure 1 .
[0019] [Fig. 3] représente schématiquement le moteur électrique de la figure 2, dont une partie du rotor a été retiré.
[0020] [Fig. 4] représente schématique une vue de dessous du moteur de la figure 2, dont un capot a été retiré pour laisser apparaître une carte électronique de commande.
[0021] [Fig. 5] représente schématiquement en perspective une bague de découplage pouvant être mise en oeuvre dans le moteur de la figure 2, entre l’embase de montage du moteur et le stator.
[0022] [Fig. 6] représente schématiquement en perspective l’embase de montage du moteur de la figure 2.
[0023] [Fig. 7] représente schématiquement une variante de bague de découplage pouvant être mise en oeuvre dans le moteur de la figure 2, formant le support de bobinage du stator du moteur.
Description des modes de réalisation
[0024] La figure 1 illustre de manière schématique un dispositif de ventilation 10 pour une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de véhicule automobile. Classiquement, une telle installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour véhicule automobile comporte un circuit d’aération, un dispositif de ventilation 10 pour mettre en mouvement l’air dans le circuit d’aération, et des moyens pour chauffer et/ou des moyens pour rafraîchir le flux d’air mis en mouvement par le dispositif de ventilation 10.
[0025] Le dispositif de ventilation 10 comprend essentiellement, tel qu’illustré, une roue de ventilateur 12, un moteur électrique 14, et un support 16 du moteur électrique 14. La roue de ventilateur 12 tourne autour d’un axe de rotation A. Le moteur électrique 14 est destiné à entraîner en rotation autour de son axe A, la roue de ventilateur 12. Le support 16 du moteur 14 est destiné à permettre la fixation du dispositif de ventilation 10 dans une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de 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. Le support 16 du moteur 14 peut notamment comporter deux bagues coaxiales, rigides, d’axe A, reliées entre elles par un élément de découplage en matériau élastomère, souple. L’élément de découplage entre la bague interne et la bague externe peut également prendre la forme d’une bague. La bague interne peut être destinée à être fixée au moteur 14. La bague externe peut être destinée à être fixée à un élément de structure, par exemple un déflecteur 18, d’une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de véhicule. Le matériau élastomère est par exemple du polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b- polystyrène ou SEBS.
[0026] Dans la suite, on décrit plus en détail le moteur 14.
[0027] Le moteur 14 comprend un rotor 20, un stator 22 et un support de stator 24, pour permettre la fixation du moteur 14 sur le support de moteur 16.
[0028] Le rotor 20 est ici un rotor externe. Ainsi, le stator 22 associé au rotor 20 est disposé radialement à l’intérieur du rotor 20. Plus précisément, les aimants 27 du rotor 20 sont radialement à l’extérieur par rapport au bobinage 26 du stator 22, en référence à l’axe A de rotation du moteur 14. Le bobinage 26 du stator peut par exemple comporter trois bobines distinctes, correspondant à trois phases distinctes.
[0029] Le rotor 20 présente une forme de coupelle 28 ajourée, fixée à un arbre 30. La roue de ventilateur 12 est ici fixée directement sur l’arbre 30. Les aimants 27 du rotor 20 sont ici fixés sur la face interne de la coupelle 28, sur une bande cylindrique 32 formée par la coupelle 28.
[0030] Le support de stator 24 présente ici une embase 34. L’embase 34 consiste ici en une portion de base 36. La portion de base s’étend ici globalement selon un plan normal à l’axe A de rotation du moteur 14.
[0031] Comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 4, l’embase 34 forme sur sa surface opposée à celle destinée à faire face au rotor 20, un renfoncement 40 recevant une carte électronique 42 de commande du moteur 14. Le renfoncement 40 peut être entouré d’un rebord 41 saillant. Différents composants mécatroniques 44, 46 sont fixés sur la carte électronique 42. Notamment, des dispositifs mécaniques 44 permettent de relier des pattes 43 solidaires du bobinage 26 du stator 22 à la carte électronique 42. L’alimentation du bobinage 22 via ces pattes 43, peut alors permettre la commande du moteur électrique 14. Les composants 46 les plus volumineux, notamment les capacités, peuvent également être fixées sur la carte électronique 42, de préférence au voisinage des bords de la carte électronique 42.
[0032] Un connecteur 48 est également relié à la carte électronique 42. Le connecteur 48 permet l’alimentation électrique de la carte électronique 42 et, par conséquent, du moteur 14.
[0033] Enfin, un capot 50 est fixé sur l’embase 34. Le capot 50 définit ici, avec le renfoncement 40 dans l’embase 34, un logement de réception de la carte électronique 42. Le capot 50 est par exemple fixé à l’embase 34 au moyen de vis 52.
[0034] L’embase 34 est avantageusement en matériau bon conducteur de la chaleur, pour faciliter le refroidissement des composants électroniques fixés sur la carte électronique 42. Ainsi, l’embase 34 est par exemple en un alliage d’aluminium.
[0035] Le bobinage statorique 26 présente une forme générale en étoile de spirales. Le stator 22 comprend un support 54 du bobinage statorique 26. Le support de bobinage statorique 54 a également une forme générale étoilée. Le support de bobinage statorique 54 reçoit des paquets de tôles 56, qui, sur la figure 3, sont notamment visibles aux extrémités radiales du support de bobinage statorique 54. [0036] Le moteur 14 comprend également une bague 58 de découplage.
[0037] Un premier exemple de bague de découplage 58 est représenté sur la figure 5. Comme illustrée sur cette figure 5, la bague de découplage 58 comporte essentiellement une partie extérieure 60, une partie intérieure 62 et du matériau élastomère 64. De préférence, le matériau élastomère remplit tout l’espace entre la partie extérieure 60 et la partie intérieure 62.
[0038] Dans l’exemple illustre, la partie extérieure 60 a une forme cylindrique. La partie intérieure 62 a une forme cylindrique. La partie intérieure 62 a ici une forme cylindrique à symétrie de révolution. Les parties extérieure et intérieure 60, 62 sont coaxiales, d’axe l’axe A de rotation du moteur 14. Le matériau élastomère 64 a également une forme cylindrique.
[0039] Comme visible sur la figure 5, la partie extérieure 60 de la bague de découplage 58 forme des pions 66. En l’espèce, la partie extérieure 60 de la bague de découplage 58 forme trois pions 66. Les pions 66 sont régulièrement répartis angulairement autour de l’axe A de la partie extérieure 60. Les pions 66 s’étendent selon la direction de l’axe A de la partie extérieure 60. Les pions 66 sont destinés à être reçus dans des ouvertures 65 complémentaires, formées dans l’embase 34, autour d’une ouverture centrale 38 dans l’embase 34. Les pions 66 peuvent alors être soudés à l’embase 34. Les pions peuvent être soudés par soudage thermique, par exemple par soudage aux infrarouges. Les pions peuvent aussi être soudés par soudage ultrasons. Les pions peuvent également être emmanchés à force dans les ouvertures 65 de l’embase 34. Les pions 66 permettent ainsi la fixation de la bague de découplage 58 sur l’embase 34, de sorte que la partie extérieure 60 de la bague de découplage 58 soit solidaire de l’embase 34.
[0040] La partie extérieure 60 peut présenter des reliefs internes 67, notamment des nervures longitudinales d’axe l’axe A de la partie extérieure 60. Ces reliefs internes 67 permettent de limiter la rotation du matériau élastomère 64 par rapport à la partie extérieure 60 de la bague de découplage 58. De manière analogue, la partie intérieure 62 peut présenter des reliefs externes, notamment des rainures longitudinales d’axe l’axe de la partie intérieure 62, pour limiter la rotation relative du matériau élastomère 64 par rapport à la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58. [0041] Par ailleurs, la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58 présente, sur sa surface externe, au moins un relief 68 de guidage en position du support de bobinage statorique 54. Le support de bobinage statorique 54 peut présenter au moins un relief complémentaire au relief de guidage 68. En l’espèce, chaque relief de guidage 68 sur la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58 est formé par une rainure axiale, s’étendant parallèlement à la direction de l’axe A de la partie extérieure. Également, la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58 forme une couronne 70, sensiblement normale à la direction de l’axe A de la partie intérieure 62. Ici le diamètre de la couronne 70 est supérieur au diamètre du reste de la partie extérieure 62 de la bague de découplage 58. La couronne 70 peut ainsi servir d’appui pour le support de bobinage cylindrique 54.
[0042] La partie intérieure 62 forme encore, comme cela est visible sur la figure 3, un premier logement 72 de réception d’un roulement 74 monté autour de l’arbre 30 du rotor 20. Le roulement 74 est par exemple un roulement à billes. Le premier logement 72 peut être formé par un épaulement à l’intérieur de la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58. Le premier logement 72 est de préférence de forme sensiblement cylindrique. De préférence, avant le montage du roulement 74 dans le premier logement 72, le premier logement 72 présente, en coupe transversale, au moins un côté rectiligne ou rectiligne par morceaux. Le premier logement 72 peut avoir une section transversale polygonale, avant l’insertion du roulement 74. Ainsi, l’insertion du roulement 74 dans le premier logement 72 se fait en force, de préférence en déformant le premier logement 72, de manière que le roulement 74 - notamment sa bague externe - soit maintenu dans le premier logement 72, fixe en rotation autour de l’axe A de rotation du moteur 14. De préférence encore, après la mise en position du roulement 74 dans le logement 72, le logement présente, en section transversale, un côté présentant une portion rectiligne. Dans ce cas, la portion rectiligne s’étend par exemple sur une longueur comprise entre 25 % et 75 % de la longueur totale du côté. Le logement 72 peut également conserver une section transversale polygonale après l’insertion du roulement 74.
[0043] Comme cela est visible sur la figure 5, la partie intérieure 62 peut également former un deuxième logement 76 de réception d’un deuxième roulement 80 monté autour de l’arbre 30 du rotor 20. Le deuxième roulement 80 est par exemple un roulement à billes. Le deuxième logement 76 peut être formé par un épaulement 78 à l’intérieur de la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58. Le deuxième logement 76 est de préférence de forme sensiblement cylindrique. De préférence, avant le montage du deuxième roulement 80 dans le deuxième logement 76, le deuxième logement 76 présente, en coupe transversale, au moins un côté rectiligne ou rectiligne par morceaux. Le deuxième logement 76 peut avoir une section transversale polygonale, avant l’insertion du deuxième roulement 80. Ainsi, l’insertion du deuxième roulement 80 dans le deuxième logement 76 se fait en force, de préférence en déformant le deuxième logement 76, de manière que le deuxième roulement 80 - notamment sa bague externe - soit maintenu dans le deuxième logement 76, fixe en rotation autour de l’axe A de rotation du moteur 14. De préférence encore, après la mise en position du deuxième roulement 80 dans le deuxième logement 76, le deuxième logement 76 présente, en section transversale, au moins un côté présentant une portion rectiligne, la portion rectiligne s’étendant par exemple sur une longueur comprise entre 25 % et 75 % de la longueur totale du côté. Le deuxième logement 76 peut également conserver une section transversale polygonale après l’insertion du deuxième roulement 76.
[0044] Avantageusement, les premier et deuxième logements 72, 76 sont réalisés sensiblement aux deux extrémités longitudinales de la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58.
[0045] La partie intérieure 62 de la bague de découplage 58 et/ou la partie extérieure 60 de la bague de découplage 58 peut/peuvent notamment être en l’un parmi :
- un métal, notamment un alliage d’aluminium ; et
- un matériau plastique, notamment du polypropylène (ou PP), ou du polytéréphtalate de butylène (ou PBT).
[0046] Le matériau élastomère 64 peut avoir une dureté comprise, sur l’échelle Shore A, entre 30 et 70. Alternativement ou au surplus, le matériau élastomère 64 est choisi parmi :
- le polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène, ou SEBS, et
- L’éthylène-propylène-diène monomère, ou EPDM. [0047] Avantageusement, l’élément de découplage du support de moteur 16 a une fréquence de coupure inférieure à la fréquence de coupure de la bague de découplage 58. La fréquence de coupure s’entend ici de la fréquence correspondant à une puissance de sortie du filtre constitué par l’élément de découplage, respectivement la bague de découplage 58, réduite de moitié.
[0048] Ainsi, comme expliqué précédemment, les vibrations se propageant depuis le support de moteur 16 vers l’embase de montage 34 sont atténuées lorsqu’elles parviennent au stator 22, par l’effet du matériau élastomère 64 de la bague de découplage 58.
[0049] La figure 7 illustre une variante de la bague de découplage 58. Selon cette variante, la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58 forme le support de bobinage statorique 54. En d’autres termes, dans l’exemple de la figure 7, le support de bobinage statorique 54 est venu de matière avec la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58. Pour ce faire, la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58 est par exemple surmoulée sur les paquets de tôles 56 du stator 22. Dans ce cas, la partie intérieure 62 de la bague de découplage 58 formant support de bobinage statorique 54 est avantageusement en matériau isolant électrique, notamment en plastique.
[0050] Cette variante présente l’avantage d’un montage facilité du moteur 14, le moteur 14 comprenant moins de pièces.
[0051] Selon un mode de réalisation non représenté, au moins l’un des roulements 74, 80 peut être remplacé par un palier lisse. Le palier lisse a la forme d’un cylindre creux. Une surface intérieure du palier lisse reçoit l’arbre 30. Le logement 72, 76 reçoit une surface extérieure du palier lisse.
[0052] L’invention ne se limite pas aux seuls exemples présentés ci-dessus mais est au contraire susceptibles de nombreuses variantes accessibles à l’homme de l’art.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Moteur (14) pour dispositif (10) de ventilation d’une installation de ventilation, climatisation et/ou chauffage d’un véhicule automobile, comprenant
- une embase (34) de montage du moteur (14) sur un support (16),
- un stator (22),
- un rotor (20) comprenant un arbre (30),
- au moins un roulement (74 ; 80) autour de l’arbre (30) du rotor (20),
- une bague de découplage (58) comprenant une partie extérieure (60) solidaire de l’embase de montage (34), une partie intérieure (62) solidaire du stator (22) et formant un logement (72 ; 76) de réception du roulement (74 ; 80) autour de l’arbre (30) du rotor (20), et du matériau élastomère (64) entre la partie intérieure (62) et la partie extérieure (60).
[Revendication 2] Moteur selon la revendication 1 , dans lequel le stator (22) comporte un support de bobinage statorique (54) et un bobinage statorique (26), la partie intérieure (62) de la bague de découplage (58) étant de préférence réalisée d’une seule pièce avec le support de bobinage statorique (54).
[Revendication 3] Moteur selon la revendication 1 , dans lequel le stator (22) comporte un support de bobinage statorique (54) et un bobinage statorique (26), la partie intérieure (62) de la bague de découplage (58) et le support de bobinage statorique (54) étant deux pièces distinctes, la partie intérieure (62) de la bague de découplage (58) présentant de préférence au moins un relief (68) de guidage en position du support de bobinage statorique (54) et le support de bobinage statorique (54) présentant au moins un relief complémentaire de guidage en position, de la bague de découplage (58).
[Revendication 4] Moteur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la partie extérieure (60) de la bague de découplage (58) forme des pions (66) destinés à être reçus dans des ouvertures (65) complémentaires dans l’embase de montage (34), les pions (66) étant de préférence soudés à l’embase de montage (34), en particulier par soudage thermique.
[Revendication 5] Moteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie intérieure (62) de la bague de découplage (58) forme un deuxième logement (72 ; 76) de réception d’un deuxième roulement (74 ; 80) disposé autour de l’arbre (30) du rotor (20).
[Revendication 6] Moteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau élastomère (64) remplit tout l’espace entre la partie intérieure (62) et la partie extérieure (60) de la bague de découplage (58).
[Revendication 7] Moteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie intérieure (62) de la bague de découplage (58) et/ou la partie extérieure (60) de la bague de découplage (58) est/sont de forme cylindrique, de préférence à symétrie de révolution, les parties intérieure (62) et extérieure (60) de la bague de découplage (58) étant de préférence encore coaxiales.
[Revendication 8] Moteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le logement (72 ; 76) de réception du roulement (74) dans la partie intérieure (62) de la bague de découplage (58) est sensiblement cylindrique et présente, en coupe transversale, au moins un côté rectiligne ou rectiligne par morceaux, le logement (72 ; 76) ayant de préférence une section polygonale, en coupe transversale.
[Revendication 9] Ensemble de moteur, comprenant un moteur (14) selon l’une quelconque des revendications précédentes, et un support de moteur (16), le support de moteur (16) comprenant une bague intérieure rigide, solidaire de l’embase de montage (34), une bague extérieure, destinée à être fixée sur un élément de structure (18), et un élément de découplage entre la bague intérieure et la bague extérieure.
[Revendication 10] Dispositif de ventilation pour installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile, comprenant un moteur (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 ou un ensemble de moteur selon la revendication 9, et une roue de ventilateur (12) fixé à l’arbre (30) du rotor (20) du moteur (14).
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