FR3105101A1 - Element de decouplage pour un support de moteur comprenant un fluide non newtonien - Google Patents
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Abstract
Un support de moteur (16), notamment pour groupe moto-ventilateur (10) d’une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d’un véhicule, comprend deux bagues coaxiales (20 ; 22) dont une première bague (20) est apte à recevoir un ou plusieurs éléments d’un moteur électrique (14) et une deuxième bague (22) est apte à être fixée sur un boitier (18) destiné à former un élément de structure, et un élément de découplage (24) interposé entre la première bague (20) et la deuxième bague (22). L’élément de découplage (24) est réalisé en tout ou partie en fluide non-newtonien rhéoépaississant. Figure de l’abrégé : Figure 3
Description
La présente invention concerne un support de moteur, en particulier un support de moteur électrique, notamment pour dispositif de ventilation d’installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de véhicule automobile.
Dans une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, un groupe moto-ventilateur assure la création d’un flux d’air destiné à alimenter l’habitacle du véhicule. La température du flux d’air peut être régulée afin d’obtenir l’effet de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation.
Le groupe moto-ventilateur permet de faire entrer et circuler le flux d'air dans le dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation jusqu’à des bouches de sortie, où l’air pénètre dans l’habitacle.
Le groupe moto-ventilateur comporte de façon connue un moteur électrique, par exemple à balais, sur lequel est montée une roue pour mettre l’air en mouvement. Le groupe moto-ventilateur comporte également un support-moteur qui comprend une bague intérieure configurée pour accueillir le moteur électrique et une bague extérieure apte à être fixée sur un boîtier de l’installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation.
Les vibrations causées par le moteur peuvent se propager depuis la bague intérieure vers la bague extérieure du support de moteur. Ces vibrations peuvent être ressenties dans le véhicule, ce qui engendre un désagrément pour les occupants du véhicule.
C’est pourquoi un moyen de découplage est disposé entre la bague intérieure et la bague extérieure. De manière classique, un moyen de découplage est une bague en matériau souple ou un sous-système mécanique viscoélastique. Le moyen de découplage possède ainsi une souplesse permettant de limiter la propagation des vibrations depuis la bague intérieure vers la bague extérieure du support de moteur. Pour l’efficacité du découplage, il est souhaitable que la raideur du moyen de découplage soit la plus faible possible.
De plus, le boîtier de l’installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, auquel est relié le support-moteur, subit également des contraintes, causées par exemple par les mouvements du véhicule. Ces contraintes sont transmises au moteur électrique monté sur le support de moteur, au travers du boîtier de l’installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Ces contraintes peuvent entraîner une détérioration de composants du groupe moto-ventilateur, notamment de la roue, dans le cas où l’amplitude du déplacement du moteur fait que la roue vient en contact avec une partie du boîtier de l’installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, et/ou du système de découplage dans le cas où les déplacements induisent des contraintes supérieures à la limite élastique du système de découplage.
Pour limiter les risques de détérioration du groupe moto-ventilateur sous l’effet de ces contraintes, il est ainsi préférable que le moyen de découplage soit relativement rigide.
On comprend dès lors que les deux objectifs mentionnés ci-dessus ne peuvent pas être atteints aisément avec un élément de découplage en matériau élastomère.
Par ailleurs, il est connu de la demande FR-A-2974464, un support-moteur comprenant une bague extérieure et un organe de réception d’un moteur électrique. L’organe de réception est relié à la bague extérieure par un moyen de découplage. Le moyen de découplage comprend un dispositif adaptatif apte à modifier au moins une caractéristique mécanique du moyen de découplage, notamment une raideur ou une dimension du moyen de découplage. Cependant, ce dispositif adaptatif, actif, est complexe. Son installation peut en outre être délicate.
Le but de la présente invention est de proposer un support de moteur, notamment pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile, ne présentant pas au moins certains des inconvénients mentionnés ci-dessus.
Résumé
La présente description propose un support de moteur, notamment pour groupe moto-ventilateur d’une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d’un véhicule, comprenant:
-deux bagues coaxiales dont une première bague est apte à recevoir un ou plusieurs éléments d’un moteur électrique et une deuxième bague est apte à être fixée sur un boitier destiné à former un élément de structure, et
-un élément de découplage interposé entre la première bague et la deuxième bague, l’élément de découplage étant réalisé en tout ou partie en fluide non-newtonien rhéoépaississant.
-deux bagues coaxiales dont une première bague est apte à recevoir un ou plusieurs éléments d’un moteur électrique et une deuxième bague est apte à être fixée sur un boitier destiné à former un élément de structure, et
-un élément de découplage interposé entre la première bague et la deuxième bague, l’élément de découplage étant réalisé en tout ou partie en fluide non-newtonien rhéoépaississant.
Ainsi, le fluide non-newtonien permet une adaptation de la rigidité de l’élément de découplage, en fonction de la sollicitation qui s’applique à cet élément de découplage. Avantageusement, cette adaptation est passive, en ce qu’elle ne nécessite aucun actionneur.
Selon des modes de réalisations particuliers, le support de moteur peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison:
-le fluide non-newtonien possède une forme propre en l’absence de sollicitation;
-le fluide non-newtonien est en un matériau de la marque D3o ®;
-l’élément de découplage est entièrement en fluide non-newtonien rhéoépaississant;
-l’élément de découplage comprend au moins un plot, disposé entre la première bague et la deuxième bague, le plot définissant de préférence une cavité recevant du fluide non-newtonien rhéoépaississant, le au moins un plot étant, de préférence encore, pris en sandwich, dans la direction de l’axe des deux bagues coaxiales entre une partie de la première bague et une partie de la deuxième bague;
-le plot est en matériau élastomère, par exemple en SEBS, ou en fluide non-newtonien rhéoépaississant présentant une forme propre en l’absence de sollicitation;
-le plot a une forme cylindrique, notamment de section rectangulaire ou ronde, de préférence telle qu’une rigidité du plot dans une direction tangentielle (ou orthoradiale) est inférieure à une rigidité du plot dans une direction axiale ou radiale;
-le plot a une hauteur, mesurée selon la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, comprise entre 11 et 15millimètres et/ou une largeur, mesurée dans la direction radiale par rapport à l’axe commun des deux bagues coaxiales, comprise entre 8 mm et 12mm, et/ou une longueur, mesurée dans une direction orthoradiale par rapport à l’axe commun des deux bagues coaxiales, comprise entre 11 et 15mm;
-la première bague présente une saillie radiale, la deuxième bague présente un logement, la saillie radiale étant reçue dans le logement, le plot étant reçu au moins partiellement dans le logement, en sandwich, dans la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, entre la saillie radiale et une paroi du logement, normale à l’axe commun des deux bagues coaxiales;
-la première bague comprend au moins une deuxième saillie radiale, la deuxième bague présente au moins un deuxième logement, la deuxième saillie radiale étant reçue dans le deuxième logement, un deuxième plot étant reçu au moins partiellement dans le deuxième logement, en sandwich, dans la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, entre la deuxième saillie radiale et une deuxième paroi du deuxième logement, normale à l’axe commun des deux bagues coaxiales, les première et deuxième saillies radiales et les première et deuxième parois étant conformées pour qu’en cas de mouvement d’une bague par rapport à l’autre bague, l’un seulement parmi ledit plot et le deuxième plot soit comprimé;
-le plot et/ou le deuxième plot, le cas échéant, définit une cavité recevant du fluide non-newtonien rhéoépaississant, la deuxième bague et/ou la première bague comprenant une ouverture débouchant dans le logement, permettant de remplir la cavité avec du fluide non-newtonien rhéoépaississant;
-la cavité dans le plot est de forme cylindrique, éventuellement avec une dépouille facilitant la moulabilité, un rapport entre la hauteur de la cavité, mesurée selon la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, et la plus grande dimension de la section transversale de la cavité, mesurée dans un plan normal à la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, étant de préférence compris entre 1,1 et 1,5;
-le fluide non-newtonien dans la cavité est liquide, en l’absence de sollicitation;
-le fluide non-newtonien dans la cavité est choisi parmi: une solution aqueuse d’alcool polyvinylique et de borax (ou «slime»), un fluide de la marque D3o ®, une solution aqueuse d’amidon de maïs;
-l’ouverture comprend une portion tronconique, de section grandissante depuis la cavité vers une surface libre de la deuxième bague et/ou la première bague;
-l’ouverture comprend une portion cylindrique depuis la surface libre de la deuxième bague et/ou la première bague vers la cavité;
-le plot forme un rebord recouvrant les parois de l’ouverture de la deuxième bague et/ou la première bague;
-le support de moteur comprend un bouchon fermant la cavité et/ou l’ouverture, le cas échéant, de préférence de manière étanche au fluide non-newtonien rhéoépaississant.
-l’élément de découplage comprend une pluralité de plots, de préférence six plots, les plots étant, de préférence encore régulièrement répartis angulairement autour de l’axe commun des deux bagues;
-les plots sont reliés entre eux, les plots étant notamment venus de matière, pour former un élément de découplage sous forme de bague de découplage;
-les deux bagues coaxiales sont concentriques, une première bague ou bague intérieure étant disposée radialement à l’intérieure d’une deuxième bague ou bague extérieure;.
-le fluide non-newtonien possède une forme propre en l’absence de sollicitation;
-le fluide non-newtonien est en un matériau de la marque D3o ®;
-l’élément de découplage est entièrement en fluide non-newtonien rhéoépaississant;
-l’élément de découplage comprend au moins un plot, disposé entre la première bague et la deuxième bague, le plot définissant de préférence une cavité recevant du fluide non-newtonien rhéoépaississant, le au moins un plot étant, de préférence encore, pris en sandwich, dans la direction de l’axe des deux bagues coaxiales entre une partie de la première bague et une partie de la deuxième bague;
-le plot est en matériau élastomère, par exemple en SEBS, ou en fluide non-newtonien rhéoépaississant présentant une forme propre en l’absence de sollicitation;
-le plot a une forme cylindrique, notamment de section rectangulaire ou ronde, de préférence telle qu’une rigidité du plot dans une direction tangentielle (ou orthoradiale) est inférieure à une rigidité du plot dans une direction axiale ou radiale;
-le plot a une hauteur, mesurée selon la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, comprise entre 11 et 15millimètres et/ou une largeur, mesurée dans la direction radiale par rapport à l’axe commun des deux bagues coaxiales, comprise entre 8 mm et 12mm, et/ou une longueur, mesurée dans une direction orthoradiale par rapport à l’axe commun des deux bagues coaxiales, comprise entre 11 et 15mm;
-la première bague présente une saillie radiale, la deuxième bague présente un logement, la saillie radiale étant reçue dans le logement, le plot étant reçu au moins partiellement dans le logement, en sandwich, dans la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, entre la saillie radiale et une paroi du logement, normale à l’axe commun des deux bagues coaxiales;
-la première bague comprend au moins une deuxième saillie radiale, la deuxième bague présente au moins un deuxième logement, la deuxième saillie radiale étant reçue dans le deuxième logement, un deuxième plot étant reçu au moins partiellement dans le deuxième logement, en sandwich, dans la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, entre la deuxième saillie radiale et une deuxième paroi du deuxième logement, normale à l’axe commun des deux bagues coaxiales, les première et deuxième saillies radiales et les première et deuxième parois étant conformées pour qu’en cas de mouvement d’une bague par rapport à l’autre bague, l’un seulement parmi ledit plot et le deuxième plot soit comprimé;
-le plot et/ou le deuxième plot, le cas échéant, définit une cavité recevant du fluide non-newtonien rhéoépaississant, la deuxième bague et/ou la première bague comprenant une ouverture débouchant dans le logement, permettant de remplir la cavité avec du fluide non-newtonien rhéoépaississant;
-la cavité dans le plot est de forme cylindrique, éventuellement avec une dépouille facilitant la moulabilité, un rapport entre la hauteur de la cavité, mesurée selon la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, et la plus grande dimension de la section transversale de la cavité, mesurée dans un plan normal à la direction de l’axe commun des deux bagues coaxiales, étant de préférence compris entre 1,1 et 1,5;
-le fluide non-newtonien dans la cavité est liquide, en l’absence de sollicitation;
-le fluide non-newtonien dans la cavité est choisi parmi: une solution aqueuse d’alcool polyvinylique et de borax (ou «slime»), un fluide de la marque D3o ®, une solution aqueuse d’amidon de maïs;
-l’ouverture comprend une portion tronconique, de section grandissante depuis la cavité vers une surface libre de la deuxième bague et/ou la première bague;
-l’ouverture comprend une portion cylindrique depuis la surface libre de la deuxième bague et/ou la première bague vers la cavité;
-le plot forme un rebord recouvrant les parois de l’ouverture de la deuxième bague et/ou la première bague;
-le support de moteur comprend un bouchon fermant la cavité et/ou l’ouverture, le cas échéant, de préférence de manière étanche au fluide non-newtonien rhéoépaississant.
-l’élément de découplage comprend une pluralité de plots, de préférence six plots, les plots étant, de préférence encore régulièrement répartis angulairement autour de l’axe commun des deux bagues;
-les plots sont reliés entre eux, les plots étant notamment venus de matière, pour former un élément de découplage sous forme de bague de découplage;
-les deux bagues coaxiales sont concentriques, une première bague ou bague intérieure étant disposée radialement à l’intérieure d’une deuxième bague ou bague extérieure;.
Selon un autre aspect, il est proposé un groupe moto-ventilateur pour installation de ventilation de véhicule, de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule, comportant un moteur électrique, une roue de ventilateur, entrainée en rotation par le moteur électrique, et un support de moteur tel que décrit précedemment, le moteur étant fixé sur l’une des bagues du support de moteur.
Selon des modes de réalisations particuliers, le groupe moto-ventilateur peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison:
-le plot a une rigidité dans une direction tangentielle (ou orthoradiale) telle que la fréquence de résonnance du système masse-ressort composé de la bague interne, en tant que masse, et de l’élément de découplage, notamment de la bague de découplage, le cas échéant, en tant que ressort, à température ambiante, est inférieure à la fréquence de l’harmonique fondamental le plus petit du système composé du moteur et du support de moteur, à la vitesse de rotation minimale du moteur. On considère que la fréquence de l’harmonique fondamental est la fréquence de l’harmonique d’ordre égal au minimum entre le nombre de pôles magnétiques du rotor et le nombre de pôles magnétiques du stator;
-la rigidité du plot selon une direction axiale, respectivement radiale, est telle que la bague interne se déplace de moins de 0,5mm dans toutes les directions, lorsque le moteur est monté sur le support moteur et qu’on fait varier, dans toutes les directions, l’effort exercé par le poids du moteur sur le support de moteur; et
-l’élément de découplage présente une inertie, dans la direction de la gravité, supérieure à la masse combinée du support et du moteur
-le plot a une rigidité dans une direction tangentielle (ou orthoradiale) telle que la fréquence de résonnance du système masse-ressort composé de la bague interne, en tant que masse, et de l’élément de découplage, notamment de la bague de découplage, le cas échéant, en tant que ressort, à température ambiante, est inférieure à la fréquence de l’harmonique fondamental le plus petit du système composé du moteur et du support de moteur, à la vitesse de rotation minimale du moteur. On considère que la fréquence de l’harmonique fondamental est la fréquence de l’harmonique d’ordre égal au minimum entre le nombre de pôles magnétiques du rotor et le nombre de pôles magnétiques du stator;
-la rigidité du plot selon une direction axiale, respectivement radiale, est telle que la bague interne se déplace de moins de 0,5mm dans toutes les directions, lorsque le moteur est monté sur le support moteur et qu’on fait varier, dans toutes les directions, l’effort exercé par le poids du moteur sur le support de moteur; et
-l’élément de découplage présente une inertie, dans la direction de la gravité, supérieure à la masse combinée du support et du moteur
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:
La figure 1 illustre un dispositif de ventilateur 10 pour une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour véhicule automobile. Classiquement, une telle installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour véhicule automobile comprend un tel dispositif de ventilateur 10, dans un conduit permettant de guider un flux d’air créé par le dispositif de ventilateur 10 vers l’habitacle du véhicule. Une telle installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation peut en outre comprendre un dispositif pour chauffer le flux d’air, par exemple une résistance électrique ou un échangeur thermique, et/ou un dispositif pour refroidir le flux d’air, notamment un échangeur thermique, disposé/s entre le dispositif de ventilateur 10 et la ou les sorties de l’installation de chauffage, vers l’habitacle.
Comme illustré à la figure 1, le dispositif de ventilateur 10 comporte essentiellement une roue de ventilateur 12 et un moteur électrique 14 pour entraîner la roue de ventilateur 12 en rotation autour de son axe A. Le dispositif de ventilateur 10 comporte également un support de moteur 16 permettant d’assembler le moteur électrique 14 sur un boitier 18. Ainsi, le moteur électrique 14 est relié au boitier 18 par le biais du support de moteur 16. Le boîtier 18 peut former une partie du conduit de l’installation de chauffage, de ventilateur et/ou de climatisation du véhicule automobile.
Par la suite, le support de moteur 16 est décrit plus en détail.
Comme visible sur la figure 2, le support de moteur 16 comporte une première bague 20 ou bague intérieure, une deuxième bague 22 ou bague extérieure, et un élément de découplage 24, interposé entre la bague intérieure 20 et la bague extérieure 22. La bague intérieure 20 est ici destinée à être fixée au moteur électrique 14. La bague extérieure 22 est ici destinée à être fixée au boîtier 18. L’élément de découplage 24 a ici la forme d’une bague de découplage. Les bagues intérieure 20, extérieure 22 et de découplage 24 sont ici coaxiales, d’axe commun l’axe de rotation A de la roue de ventilateur 12. Les bagues intérieure 20, extérieure 22 et de découplage 24 sont ici concentriques.
La bague de découplage 24 est par exemple en matériau élastomère, comme du polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène (ou SEBS). La bague de découplage 24 est conformée pour que le poids du moteur, monté sur le support de moteur 16 ne provoque pas un déplacement de l’une parmi les bagues intérieure et extérieure 20, 22, par rapport à l’autre, supérieur à 0,5mm, quelle que soit la direction dans laquelle le poids du moteur 14 exerce un effort sur le support de moteur 16.
Par ailleurs, la bague de découplage 24 forme quatre premiers plots 281, identiques, reçus dans quatre logements 26 de la bague extérieure 22. Les premiers plots 281sont régulièrement répartis angulairement autour de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24. Les premiers plots 281sont ici venus de matière avec la bague de découplage 24. Dans ce cas, les premiers plots 281permettent de renforcer la bague de découplage 24, notamment selon la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24. On réduit ainsi les risques d’apparition de fissures dans la bague de découplage 24.
Par ailleurs, la bague intérieure 20 présente des saillies radiales 27, s’étendant radialement en direction de la bague extérieure 22. Chaque saillie radiale 27 est reçue dans un logement 26 associé, formé par la bague extérieure 22.
Dans la suite, on décrit l’exemple du logement 26 visible sur les figures 2 et 3, la bague extérieure 22 illustrée à la figure 2 présentant quatre logements 26 identiques.
Le logement 26 est de forme sensiblement parallélépipédique. Le logement 26 est ainsi défini par deux parois 261, 262normales à l’axe A commun des bagues 20, 22, et deux parois latérales qui s’étendent essentiellement selon une direction radiale et selon une direction axiale, parallèle à la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24. Deux languettes 29 font saillie des parois latérales du logement 26. Les languettes 29 s’étendent ainsi vers l’intérieur du logement 26. Les languettes 29 forment une butée au déplacement axial de la saillie radiale 27 s’étendant dans le logement 26, en cas de déplacement d’une bague 20, 22, 24 par rapport à l’autre, dans la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24.
Tel que cela est visible sur les figures 2 et 3, un premier plot 281est reçu dans le logement 26. Le premier plot 281est en sandwich entre la saillie radiale 27 et une paroi 261, ici supérieure, du logement 26, normale à l’axe A commun des bagues 20, 22, 24. La paroi 261du logement 26 est ici normale à la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24. En d’autres termes, dans la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24, le premier plot 281s’étend au moins en partie entre la saillie radiale 27 et la paroi 261du logement 26, formé par la bague extérieure 22.
Le premier plot 281est adapté à être sollicité en compression, selon la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22. Notamment, le premier plot 281est adapté à une sollicitation en compression, en cas de rapprochement des bagues intérieure et extérieure 20, 22 dans la direction de l’axe commun A des bagues 20, 22. Ici, un tel rapprochement des bagues intérieure et extérieure 20, 22 correspond à un mouvement de la bague intérieure 20 vers le haut sur la figure 3 et/ou à un mouvement de la bague extérieure 22 vers le bas sur la figure 3.
Le premier plot 281est par exemple réalisé en matériau polymère, par exemple du SEBS.
Le premier plot 281est cylindrique, de préférence à section ronde ou rectangulaire. Le premier plot 281a une hauteur H, mesurée selon la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24, qui peut être supérieure ou égale à 11mm et/ou inférieure ou égale à 15mm. Le premier plot 281a une largeur B, mesurée selon une direction radiale par rapport à l’axe commun A des bagues 20, 22, 24, qui peut être supérieure ou égale 8mm et/ou inférieure ou égale à 15mm. Le premier plot 281a une longueur L, mesurée dans une direction orthoradiale par rapport à l’axe A commun des bagues 20, 22, 24 qui peut être supérieure ou égale à 11mm et/ou inférieure ou égale à 15mm.
Une cavité 36, cylindrique, est ménagée dans le premier plot 281 .La cavité 36 est par exemple de section transversale circulaire ou rectangulaire. Ici, la cavité 36 s’étend selon une direction parallèle à la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24. La cavité 36 s’étend sur une profondeur P, mesurée selon une direction parallèle à l’axe A commun des bagues 20, 22, 24, qui peut être supérieure ou égale à 50% et/ou inférieure ou égale à 95%, de la hauteur H du premier plot 281. La profondeur P de chaque cavité 36 peut encore être sensiblement égale à la hauteur H du premier plot 281. La cavité 36 a également un diamètre D, qui peut être supérieur ou égal à1,1mm et/ou inférieur ou égal à1,5mm.
La cavité 36 est avantageusement remplie avec du fluide non-newtonien rhéoépaississant.
Par fluide non-newtonien rhéoépaississant (ou fluide non-newtonien dilatant), on entend ici un fluide dont la viscosité augmente lorsque le taux de cisaillement qui lui est appliqué augmente, avec une courbe d’écoulement, donnant la viscosité en fonction du gradient de vitesse de la contrainte, qui s’incurve vers le haut, lorsque le gradient de vitesse de la contrainte augmente.
Ainsi, sous faible contrainte – c'est-à-dire sous contrainte à faible gradient de vitesse – le fluide non-newtonien remplissant la cavité 36 conserve une viscosité faible. Dans ce cas, le premier plot 281conserve une souplesse importante, lui permettant de filtrer les harmoniques de vibration. Une telle contrainte faible correspond par exemple aux contraintes sur la bague de découplage 24, du fait des vibrations causées par le moteur 14.
Par contre, sous une contrainte plus élevée – c'est-à-dire une contrainte correspondant à un haut gradient de vitesse – le fluide non-newtonien dans la cavité 36 a une viscosité plus élevée. Ceci permet de protéger la bague de découplage 24 et la roue 12 d’une éventuelle détérioration, notamment dans le cas d’une contrainte ponctuelle, par exemple sous l’effet d’un choc subi par le véhicule, par exemple lors d’un passage sur une bosse ou un nid-de-poule.
Le fluide non-newtonien rhéoépaississant peut par exemple présenter une viscosité proche de celle d’un liquide newtonien, en l’absence de contrainte ou en cas de contraire faible. Par liquide newtonien, on entend un fluide qui n’a pas de forme propre, en particulier lorsqu’il n’est pas sollicité. Au contraire, le fluide non-newtonien rhéoépaississant peut avoir un comportement proche de celui d’un solide, en cas de contrainte élevée. Par «avoir un comportement de solide», on entend avoir une forme propre.
Une solution aqueuse d’alcool polyvinylique et de borax (ou «slime»), un fluide de la marque D3o ® ou une solution aqueuse d’amidon de maïs sont des exemples de fluide non-newtonien rhéoépaississant, présentant une viscosité si faible, à faible contrainte, qu’ils ont un comportement de liquide ne présentant pas de forme propre. Ces exemples sont ainsi particulièrement adaptés au remplissage de la cavité 36.
La configuration de la figure 3 apparait particulièrement intéressante. En effet, le fluide non-newtonien rhéoépaississant est particulièrement susceptible de variations de viscosité, en cas de variations de contraintes en compression. De plus, du fait de la forme cylindrique de la cavité 36, l’inertie du fluide qui y est contenu est plus élevée dans la direction de l’axe commun A. Il est donc avantageux de solliciter le fluide non-newtonien rhéoépaississant selon la direction de l’axe commun A des deux bagues 20, 22, entre la saillie radiale 27 et la paroi 261du logement 26.
Le premier plot 281est de préférence en contact avec au moins l’une parmi la saillie radiale 27 et la paroi 261du logement 26 associé. De manière préférée, le premier plot 281s’étend intégralement entre la saillie radiale 27 et la paroi 261du logement 26. En d’autres termes, les première et deuxième faces d’extrémités 42, 44 du premier plot 281, normales à la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, sont intégralement recouvertes par la saillie radiale 27 et la bague extérieure 22, respectivement.
De préférence encore, le premier plot 281est en contact avec chacune de la saillie radiale 27 et de la paroi 261du logement 26. Le premier plot 281peut notamment être fixé sur ses première et deuxième faces d’extrémités 42, 44, à la saillie radiale 27 et à la paroi 261du logement 26, respectivement, notamment par surmoulage, clipsage ou collage.
En outre, comme visible sur la figure 2, la saillie radiale 27 peut former un renfoncement adapté à recevoir le premier plot 281 .Le premier plot 281peut ainsi être calé et les déplacements relatifs du premier plot 281par rapport à la saillie radiale 27, notamment selon une direction orthoradiale, sont limités voire empêchés.
La figure 4 illustre schématiquement une vue en coupe d’une variante du support de moteur 16 des figures 2 et 3.
La figure 4 illustre une configuration symétrique à la configuration de la figure 3, en ce sens qu’un deuxième plot 282y est pris en sandwich entre une saillie radiale 27 et une paroi 262, ici inférieure, du logement 26, normale à l’axe A des bagues 20, 22, 24. Ainsi, dans la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24, le deuxième plot 282s’étend au moins en partie entre la saillie radiale 27 et la paroi 262inférieure du logement 26, de préférence en contact avec au moins l’une parmi la saillie radiale 27 et la paroi 262inférieure du logement 26.
Comme le premier plot 281, le deuxième plot 282est adapté à être sollicité en compression, selon la direction de l’axe A commun des bagues 20, 22. Ici, cependant, le deuxième plot 282est adapté à être sollicité en compression, en cas de mouvement de la bague intérieure 20 vers le bas sur la figure 4 et/ou en cas de mouvement de la bague extérieure 22 vers le haut sur la figure 4.
Avantageusement, il peut être prévu entre les deux bagues coaxiales 20, 22, une pluralité de premiers et deuxième plots 281, 282tels que décrits ci-avant. Dans ce cas, les saillies radiales 27 et les logements 26 associés aux premiers et deuxièmes plots 281, 282sont conformés pour qu’en cas de mouvement d’une bague 20, 22 par rapport à l’autre 22, 20, seuls les premiers plots 28 ou seuls les deuxièmes plots 282soient comprimés.
L’élément de découplage peut notamment comprendre quatre ou six plots 281, 282, voire plus. Les plots 281, 282 sont avantageusement régulièrement répartis, autour de l’axe A commun des bagues 20, 22. De manière encore plus avantageuse, la pluralité de plots 281, 282comprend autant de premiers plots 281que de deuxièmes plots 282, qui sont disposés en alternance autour de l’axe A commun des deux bagues 20, 22, un premier plot 281ayant deux deuxièmes plots 282comme plus proches voisins et inversement.
Les figures 5 et 6 illustrent schématiquement une variante des figures 3 et 4, respectivement.
Sur ces figures, les plots 281, 282sont pris en sandwich, chaque fois entre, d’une part, une première saillie radiale 38, formée par la bague intérieure 20 et s’étendant radialement en direction de la bague extérieure 22, et, d’autre part, une deuxième saillie radiale 40, formée par la bague extérieure 22 et s’étendant radialement vers la bague intérieure 20. Cependant, sur la figure 5, la première saillie radiale 38 est disposée au-dessus du premier plot 281, tandis que la deuxième saillie radiale 40 est disposée au-dessous du premier plot 281. Au contraire, sur la figure 6, la première saillie radiale 38 est disposée au-dessous du premier plot 281, tandis que la deuxième saillie radiale 40 est disposée au-dessus du premier plot 281. Ainsi, quel que soit le mouvement relatif de la bague intérieure 20 par rapport à la bague extérieure 22, seul l’un parmi le premier plot 281et le deuxième plot 282est sollicité en compression.
Là encore, avantageusement, l’élément de découplage comporte une pluralité de plots 281, 282, régulièrement répartis angulairement autour de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24. La pluralité de plots 281, 282comporte de préférence autant de premiers plots 281que de deuxièmes plots 282, les premiers et deuxièmes plots 281, 282étant disposés en alternance autour de l’axe A commun des bagues 20, 22, 24.
La figure 7 illustre une variante de l’élément de découplage 24 illustré par les figures 5 et 6. Ici, l’ouverture 46 à travers la première saillie radiale 38 ou la deuxième saillie radiale 40, comporte une portion 48 évasée, de préférence tronconique. La portion 48 de l’ouverture 46 est de section croissante depuis la première surface transversale 42 du plot 28, vers la surface libre de la saillie radiale 38, 40. Ici, la plus petite section de l’ouverture 46 est identique à la section de la cavité 36. La plus petite section de l’ouverture 46 est en outre disposée en vis-à-vis de la cavité 36. La portion 48 facilite ainsi le remplissage de la cavité 36 avec du fluide non-newtonien rhéoépaississant.
Afin de guider le fluide non-newtonien rhéoépaississant vers la cavité 36, le plot 28 forme ici un rebord 52. Le rebord 52 épouse la forme de la paroi de l’ouverture 46.
Selon l’exemple illustré à la figure 7, une seconde portion 50 de l’ouverture 46 est de forme cylindrique. La seconde portion 50 est de diamètre sensiblement plus grand que le diamètre du débouché de la portion 48 tronconique. La seconde portion 50 peut ainsi recevoir un joint d’étanchéité.
Suite au remplissage de la cavité 36 en fluide non-newtonien rhéoépaississant, un bouchon 54 est ici reçu dans l’ouverture 46 pour obturer la cavité 36 et l’ouverture 46. Le bouchon 54 peut être fixé sur la saillie radiale 38, 40 par tout moyen de solidarisation adapté, accessible à l’homme de l’art. Dans l’exemple illustré, le bouchon 54 est fixé à la saillie 38, 40 par rivetage ou bouterollage, deux tiges 56, traversant un bord du bouchon 54, étant déformées après la mise en place du bouchon 54. Le bouchon 54 mis en place peut comprimer le joint d’étanchéité contre la saillie 38, 40.
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.
Notamment, le moyen de découplage 24 peut prendre d’autres formes que celle d’une bague de découplage. Les plots 281, 282peuvent notamment être séparés.
Le fluide non-newtonien rhéoépaississant peut en outre avoir une forme propre, notamment en l’absence de contrainte. Des matériaux de la marque D3o®, par exemple, sont de tels fluides non-newtoniens rhéoépaississant présentant une forme propre, notamment en l’absence de contrainte. Il peut alors être possible de réaliser les plots 281, 282de découplage entre les bagues intérieure et extérieure 20, 22, voire la bague de découplage 24, intégralement dans un tel matériau, ou de remplacer le matériau élastomère mis en œuvre dans les exemples décrits précédemment par un tel matériau.
Claims (10)
- Support de moteur (16), notamment pour groupe moto-ventilateur (10) d’une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d’un véhicule, comprenant:
-deux bagues coaxiales (20; 22) dont une première bague (20) est apte à recevoir un ou plusieurs éléments d’un moteur électrique (14) et une deuxième bague (22) est apte à être fixée sur un boitier (18) destiné à former un élément de structure, et
-un élément de découplage (24) interposé entre la première bague (20) et la deuxième bague (22), l’élément de découplage (24) étant réalisé en tout ou partie en fluide non-newtonien rhéoépaississant. - Support de moteur selon la revendication 1, dans lequel le fluide non-newtonien rhéoépaississant possède une forme propre en l’absence de sollicitation.
- Support de moteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’élément de découplage (24) comprend au moins un plot (281; 282), disposé entre la première bague (20) et la deuxième bague (22), le plot (281; 282), définissant de préférence une cavité (36) recevant du fluide non-newtonien rhéoépaississant, le au moins un plot (281; 282) étant, de préférence encore, pris en sandwich, dans la direction de l’axe (A) des deux bagues coaxiales (20; 22) entre une partie (27; 38) de la première bague (20) et une partie (261; 262;40) de la deuxième bague (22).
- Support de moteur selon la revendication 3, dans lequel le plot (281; 282) est en matériau élastomère, par exemple en SEBS, ou en fluide non-newtonien rhéoépaississant présentant une forme propre en l’absence de sollicitation.
- Support de moteur selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la première bague (20) présente une saillie radiale (27), la deuxième bague (22) présente un logement (26), la saillie radiale (27) étant reçue dans le logement (26), le plot (281) étant reçu au moins partiellement dans le logement (26), en sandwich, dans la direction de l’axe (A) commun des deux bagues coaxiales (20, 22), entre la saillie radiale (27) et une paroi (261) du logement (26), normale à l’axe (A) commun des deux bagues coaxiales (20, 22).
- Support de moteur selon la revendication 5, dans lequel la première bague (20) comprend au moins une deuxième saillie radiale (27), la deuxième bague (22) présente au moins un deuxième logement (26), la deuxième saillie (27) radiale étant reçue dans le deuxième logement (26), un deuxième plot (282) étant reçu au moins partiellement dans le deuxième logement (26), en sandwich, dans la direction de l’axe (A) commun des deux bagues coaxiales (20, 22), entre la deuxième saillie radiale (27) et une deuxième paroi (262) du deuxième logement (26), normale à l’axe (A) commun des deux bagues coaxiales (20, 22), les première et deuxième saillies radiales (27) et les première et deuxième parois (261; 262) étant conformées pour qu’en cas de mouvement d’une bague (20, 22) par rapport à l’autre bague (20, 22), l’un seulement parmi ledit plot (281) et le deuxième plot (282) soit comprimé.
- Support de moteur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le plot (281) et/ou le deuxième plot (282), le cas échéant, définit une cavité (36) recevant du fluide non-newtonien rhéoépaississant, la deuxième bague (22) et/ou la première bague (20) comprenant une ouverture (46) débouchant dans le logement (26), permettant de remplir la cavité (36) avec du fluide non-newtonien rhéoépaississant.
- Support de moteur selon la revendication 7, comprenant en outre un bouchon (54) fermant la cavité (36) et/ou l’ouverture (46), le cas échéant, de préférence de manière étanche au fluide non-newtonien rhéoépaississant.
- Support de moteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux bagues coaxiales (20, 22) sont concentriques, une première bague ou bague intérieure (20) étant disposée radialement à l’intérieure d’une deuxième bague ou bague extérieure (22).
- Groupe moto-ventilateur (10) pour installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule, comportant un moteur électrique (14), une roue de ventilateur (12), entrainée en rotation par le moteur électrique (14), et un support de moteur (16) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le moteur (14) étant fixé sur l’une des bagues (20, 22) du support de moteur (16).
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