FR2804554A1 - Procede de fabrication d'un support de moteur electrique et support resultant de la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents
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Abstract
Le support comprend a) des moyens de liaison anti-vibration (18i ) et b) un canal (14) de guidage d'air de refroidissement vers le moteur. Le canal est conçu pour être raccordé à un carter d'embout du moteur à travers un joint (15) d'étanchéité. Selon l'invention, a) on fabrique une ébauche du support, dépourvue des moyens de liaison anti-vibration (18i ) et du joint d'étanchéité (15) et b) on met en place les moyens de liaison (18i ) et le joint d'étanchéité (15) lors d'une même opération de surmoulage de l'ébauche, avec un matériau élastique moulable propre à constituer à la fois les moyens de liaison (18i ) anti-vibration et le joint d'étanchéité (15).
Description
La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un support d'un moteur électrique, et, plus particulièrement, à un tel procédé utilisé pour fabriquer un tel support comprenant a) des moyens de liaison anti- vibration interposés entre ledit support et ledit moteur et b) un canal de guidage d'air de refroidissement vers ledit moteur, ledit canal étant conçu pour être raccordé à un carter d'embout dudit moteur à travers un joint d'étanchéité. La présente invention est aussi relative au support de moteur résultant de la mise en ceuvre de ce procédé.
Pour fixer un moteur électrique sur un appareil tel que, par exemple, un groupe de ventilation d'habitacle de véhicule automobile, on monte couramment le moteur sur un support adaptateur, lui-même fixé sur ledit appareil, ce support étant muni d'organes dits "anti-vibration", c'est-à-dire propres à empêcher la transmission audit groupe de vibrations engendrées par la rotation du moteur. Ces organes sont couramment constitués par des blocs amortisseurs en un matériau élastique, tel qu'un élastomère, capables d'absorber des vibrations.
Par ailleurs, on prévoit souvent de refroidir le moteur par une circulation d'air forcée, venue par exemple du ventilateur du groupe évoqué ci-dessus, l'air devant alors circuler dans un canal qui doit être raccordé au carter du moteur par un joint d'étanchéité réalisé lui aussi en un matériau élastique. On peut penser à former ce canal sur le support du moteur et à fabriquer le tout par moulage. Le montage des blocs anti- vibration sur la pièce moulée constitue alors une première étape supplémentaire dans le processus de fabrication du support et le montage du joint d'étanchéité en constitue une deuxième, ces étapes supplémentaires alourdissant le prix de revient de fabrication du support. La présente invention a précisément pour but de fournir un procédé de fabrication d'un tel support, à coût réduit par rapport au procédé décrit ci-dessus.
On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de fabrication d'un support de moteur électrique du type décrit en préambule de la présente description, ce procédé étant constitué des étapes suivantes a) on fabrique une ébauche dudit support, dépourvue des moyens de liaison anti-vibration et du joint d'étanchéité et, b) on met en place lesdits moyens de liaison et ledit joint d'étanchéité lors d'une même opération de surmoulage de ladite ébauche avec un matériau élastique moulable propre à constituer à la fois lesdits moyens de liaison anti-vibration et ledit joint d'étanchéité.
On réduit ainsi le nombre d'étapes nécessaires à la fabrication du support évoqué ci-dessus, ceci au bénéfice de son prix de revient de fabrication.
Suivant une autre caractéristique du procédé selon l'invention, à l'étape a), on fabrique deux bagues sensiblement concentriques formant partie de ladite ébauche, lesdites bagues étant solidarisées par des pattes frangibles et la bague intérieure étant conformée pour recevoir ledit moteur électrique et, à l'étape b), on brise lesdites pattes pour placer lesdites bagues dans une position axiale relative prédéterminée et on introduit ledit matériau élastique moulable entre lesdites bagues pour constituer lesdits moyens de liaison anti-vibration.
L'invention permet ainsi de réaliser un support pour moteur électrique comprenant deux bagues concentriques connectées l'une à l'autre par lesdits moyens de liaison anti-vibration, la bague intérieure étant conformée pour être fixée audit moteur électrique, la bague extérieure étant solidaire, premièrement, de moyens de fixation dudit support sur un appareil animé par le moteur et, deuxièmement, dudit canal de guidage d'air de refroidissement du moteur, garni dudit joint d'étanchéité.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue perspective d'un moteur électrique conçu pour être monté sur un support selon la présente invention, - la figure 2 est une vue perspective du moteur, équipé dudit support, et - la figure 3 est une vue perspective du support seul, prise du point de vue repéré par la flèche F de la figure 2.
On se réfère à la figure 1 du dessin annexé qui représente un moteur électrique classique 1, à stator inducteur et rotor bobiné, l'axe 2 de ce rotor débordant d'une cage 3 d'extrémité fixée sur le stator et portant un palier 4 dans lequel passe l'axe 2. On remarquera que la cage 3 est percée d'une série de trous tels que celui référence 5, ces trous étant distribués circulairement autour de l'axe du palier 4. Ils autorisent le passage d'un courant d'air de refroidissement du moteur, comme on le verra plus loin.
A son autre extrémité axiale, le stator du moteur porte un carter moulé 6 qui supporte classiquement un connecteur 7 pour l'alimentation électrique du moteur et un porte-balais (non visible sur la figure 1) dont les balais sont en appui sur une bague collectrice montée sur le rotor. Une partie latérale de ce carter prend la forme d'une gouttière 8 conformée pour être raccordée à un canal de guidage d'air de refroidissement, comme on le verra plus loin en liaison avec l'examen de la figure 2. On remarquera encore sur la figure 1 des clips 91, 92, 93, etc. répartis circulairement et montés sur le carter moulé pour assurer la fixation de ce carter sur le stator, ces clips coopérant pour ce faire avec des ergots correspondants (non représentés) formés sur la base du stator. Le support selon l'invention est représenté seul à la figure 3 et monté sur la paroi cylindrique du stator du moteur, à la figure 2.
Comme représenté à la figure 3, le support prend la forme d'une pièce moulée comportant une bague intérieure 10 et une bague concentrique extérieure 11, ladite bague extérieure 11 étant elle-même solidaire d'un renfort généralement annulaire 12 qui l'entoure et qui porte des pattes radiales 131,132,133 servant à fixer le support sur un appareil tel qu'un groupe de ventilation par exemple, comme on l'a vu plus haut.
Un canal de guidage d'air de refroidissement 14 est disposé radialement dans une partie en saillie 12a du renfort 12, l'extrémité interne de ce canal étant conformée pour se raccorder à l'extrémité 8a (voir figure 1) de la gouttière 8 du carter 6 quand le moteur 1, qui est solidaire de ce carter, est monté sur le support selon l'invention, comme représenté à la figure 2. Un joint 15 en un matériau élastique est fixé sur le contour de l'extrémité interne du canal 14 pour assurer l'étanchéité de la jonction entre l'extrémité 8a de la gouttière 8 et ce canal.
Sur la figure 3, il apparaît encore que les bagues 10 et 11 présentent une pluralité d'encoches radiales 16i et 17i respectivement (i = 4 dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple seulement), régulièrement distribuées sur la périphérie de ces bagues dans des positions angulaires correspondantes séparées par un pas annulaire de 90 dans le mode de réalisation représenté. Comme on le verra plus loin en détail, les encoches 16i de la bague 10 dégagent celle-ci des clips 9i du moteur, lors du montage de ce dernier sur le support.
Comme cela apparaît aussi sur la figure 3, les bagues 10 et 11 sont reliées, au niveau des encoches 16i et 17i par des inserts 18i en un matériau élastique, constituant chacun un moyen de liaison anti-vibration interposé entre les bagues 10 et 11. Quand le moteur est fixé sur le support suivant l'invention (comme représenté à la figure 2) et que l'ensemble est monté sur un appareil que le moteur anime, ce dernier constitue une source de vibrations dont l'énergie est absorbée par les inserts 18i, qui empêchent ainsi la transmission de ces vibrations audit appareil.
Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, les extrémités axiales des inserts 181 et 189 qui sont visibles sur la figure 3 apparaissent écartées l'une de l'autre et des extrémités axiales des inserts <B>182,183,</B> ces derniers apparaissant solidaires du joint d'étanchéité 15. Sur la figure 2, il apparaît qu'au niveau de l'autre extrémité axiale des inserts, ceux-ci sont tous solidaires, la matière les constituant bouchant l'espace situé entre les deux bagues 10 et 11, à cette extrémité. Cette configuration des inserts et du joint peut être obtenue aisément par surmoulage du support, comme on l'explique dans la description qui va suivre du procédé de fabrication suivant l'invention de ce support. Le bouchage de l'espace mentionné ci-dessus permet d'assurer l'étanchéité à l'air du groupe de ventilation sur lequel est monté le moteur.
Dans une première étape de ce procédé, on fabrique, par moulage d'une matière plastique convenable, une ébauche du support qui prend sensiblement la forme représentée à la figure 3. Cette ébauche se distingue du support représenté à cette figure, a) en ce qu'elle ne comprend ni le joint d'étanchéité 15, ni les inserts 18i et b) en ce que les bagues 10 et 11 sont rendues solidaires l'une de l'autre par des pattes cassables, ou "frangibles", 19i (voir figure 3) qui maintiennent entre ces bagues une distance radiale sensiblement constante, et une distance axiale prédéterminée, ces distances étant nécessaires pour une raison qui apparaîtra dans la suite.
Dans une deuxième étape du procédé de fabrication selon l'invention, on place l'ébauche décrite ci-dessus dans un moule conçu pour surmouler, entre les bagues 10 et 11, un matériau élastique propre à constituer les inserts 18i. Ce procédé de fabrication des inserts est très analogue à celui décrit dans la demande de brevet français n 99 00027 déposée le 5 janvier 1999 par la demanderesse et intitulée "Procédé et dispositif de fabrication d'un ensemble mécanique comportant au moins deux pièces mécaniques assemblées par une pièce de liaison réalisée en un matériau moulable". On pourra se reporter à ce document pour plus de détails le concernant.
En bref, le moule est conçu pour que, lors de sa fermeture, des forces de cisaillement soient appliquées aux pattes frangibles 19i, par l'intermédiaire des bagues 10 et 11 qui sont dans une position relative faisant apparaître un décalage axial, comme on l'a vu plus haut. Ces forces de cisaillement brisent les pattes 19i en permettant ainsi à la bague 10 de se détacher de la bague 11 et de se déplacer axialement par rapport à cette dernière pour venir s'appuyer avec celle-ci sur une même paroi plane du moule, transversale à leur axe. Dans cette dernière position, définie par cette paroi, ces deux bagues se trouvent dans leur positions relatives d'assemblage final, avec un décalage axial nul.
On injecte alors dans le moule un matériau élastique moulable, tel qu'un élastomère thermoplastique, l'EPDM/PP par exemple, ou un matériau thermoréticulable de manière que celui-ci coule entre les bagues 10 et 11 dans des espaces définissant la géométrie des inserts 18i, de manière à former ceux-ci par surmoulage de l'ébauche placée dans le moule.
Suivant une caractéristique du procédé selon la présente invention, lors de cette opération de surmoulage, on réalise simultanément le joint d'étanchéité 15. Ainsi, en utilisant pour le matériau à surmouler un matériau pouvant aussi bien constituer les inserts 18i anti-vibration que le joint d'étanchéité 15, on assure la fabrication simultanée de tous ces éléments. Cela est avantageusement très rapide et donc économique en ce qui concerne le prix de revient de fabrication du support, si on compare le procédé suivant l'invention de fabrication de ce support au procédé classique selon lequel les inserts anti-vibration 18i et le joint d'étanchéité 15 sont fabriqués lors d'étapes de fabrication distinctes.
Le support suivant l'invention étant ainsi fabriqué, on le passe sur le corps du moteur 1 de manière qu'une clavette 130 (voir figure 1) s'étendant axialement sur ce corps vienne s'engager dans une rainure axiale correspondante de la bague 10, formée au niveau du canal 14, ce qui fixe la position angulaire relative du corps et du support. Les clips 9i viennent alors se loger dans les encoches 16i. La position axiale de la bague 10 sur le corps est définie par la mise en prise d'une pluralité d'ergots tels que celui repéré 100 à la figure 1 et d'une collerette 120 formée sur le corps du moteur (voir figure 1) avec l'une et l'autre des bases opposées de cette bague, respectivement. On solidarise ainsi le moteur et la bague 10, montée flottante sur le support grâce aux inserts 18i en matériau élastique, ce montage assurant le filtrage des vibrations résultant de la rotation du moteur, avant que celles-ci ne passent dans le support. En passant ainsi le support sur le moteur 1, le joint 15 vient aussi s'appliquer contre l'extrémité 8a de la gouttière 8 dont il suit le profil, pour assurer l'étanchéité du canal de guidage d'air de refroidissement, à la jonction de ce canal et du carter d'embout 6 du moteur 1. On obtient ainsi l'ensemble représenté à la figure 2, prêt à être monté sur un appareil, tel qu'un groupe de ventilation d'habitacle de véhicule automobile, pour assurer l'animation de cet appareil. Dans cet exemple d'application, le ventilateur du groupe débite un courant d'air dont une partie passe dans le canal de guidage 14 pour refroidir le moteur qui l'entraîne en rotation.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que la fabrication du support pourrait faire appel à un procédé autre que celui décrit et revendiqué dans la demande de brevet français N 99 00027 précitée, tel qu'un procédé de "bi-injection" connu, suivant lequel on moule d'abord les parties rigides du support puis, après des déplacements convenables des pièces du moule, les inserts et le joint d'étanchéité. C'est ainsi encore que l'invention s'étend à la fabrication de tout support de moteur électrique comportant à la fois des moyens de liaison anti-vibration et des moyens d'étanchéité, quelles que soient les formes particulières données à ces moyens.
Claims (10)
1. Procédé de fabrication d'un support d'un moteur électrique (1), ledit support comprenant a) des moyens de liaison anti-vibration (18i) interposés entre ledit support et ledit moteur (1) et b) un canal (14) de guidage d'air de refroidissement vers ledit moteur (1), ledit canal étant conçu pour être raccordé à un carter d'embout (6) dudit moteur (1) à travers un joint (15) d'étanchéité, procédé caractérisé par les étapes suivantes a) on fabrique une ébauche dudit support, dépourvue desdits moyens de liaison anti-vibration (18i) et dudit joint d'étanchéité (15) et b) on met en place lesdits moyens de liaison (18i) et ledit joint d'étanchéité (15) lors d'une même opération de surmoulage de ladite ébauche avec un matériau élastique moulable propre à constituer à la fois lesdits moyens de liaison (18i) anti-vibration et ledit joint d'étanchéité (15).
2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape a), on fabrique deux bagues (10,11) sensiblement concentriques formant partie de ladite ébauche, lesdites bagues (10,11) étant solidarisées par des pattes frangibles (19i) et la bague intérieure (10) étant conformée pour recevoir ledit moteur électrique (1), et en ce que, à l'étape b), on brise lesdites pattes (19i) pour placer lesdites bagues (10,11) dans une position axiale relative prédéterminée et on introduit ledit matériau élastique moulable entre lesdites bagues (10,11) pour constituer lesdits moyens de liaison anti-vibration (18i).
3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que, à l'étape b), on ferme un moule contenant ladite ébauche et conformé pour assurer ledit surmoulage de l'ébauche, la fermeture du moule brisant lesdites pattes frangibles (19i) et plaçant lesdites bagues (10,11) dans ladite position axiale relative prédéterminée.
4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'étape b), on forme ledit joint d'étanchéité (15) d'une pièce avec au moins une partie (18Z,183) desdits moyens de liaison anti-vibration.
5. Support pour moteur électrique fabriqué par le procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux bagues (10,11) concentriques connectées l'une à l'autre par lesdits moyens de liaison anti-vibration (18i), la bague intérieure (10) étant conformée pour être fixée audit moteur électrique, la bague extérieure (11) étant solidaire a) de moyens de fixation (131,13Z,133) dudit support sur un appareil animé par ledit moteur et b) dudit canal de guidage (14) d'air de refroidissement du moteur, garni dudit joint d'étanchéité (15).
6. Support conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison anti- vibration (18i) prennent la forme d'inserts logés entre lesdites bagues (10,11), au droit desdits moyens de réception du moteur sur ladite bague intérieure (10).
7. Support conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que chacun desdits inserts (18i) est surmoulé entre des première (16i) et deuxième (17i) encoches écartées radialement et formées sur les bagues intérieure (10) et extérieure (11), respectivement.
8. Support conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ledit joint d'étanchéité (15) est formé d'un pièce avec au moins une partie ((182, 183) desdits moyens de liaison anti- vibration.
9. Support conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison anti-vibration (18i) et ledit joint d'étanchéité (15) sont constitués d'un même matériau élastomère thermoplastique ou thermoréticulable.
10. Moteur électrique conçu pour être équipé du support conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un carter d'embout (6) conformé pour s'adapter complémentairement au canal (14) de guidage d'air de refroidissement formé dans ledit support, par l'intermédiaire dudit joint d'étanchéité (15).
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