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WO2019243753A1 - Dispositif de pulsion d'air - Google Patents

Dispositif de pulsion d'air Download PDF

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Publication number
WO2019243753A1
WO2019243753A1 PCT/FR2019/051518 FR2019051518W WO2019243753A1 WO 2019243753 A1 WO2019243753 A1 WO 2019243753A1 FR 2019051518 W FR2019051518 W FR 2019051518W WO 2019243753 A1 WO2019243753 A1 WO 2019243753A1
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rotor
bearing
support
tubular portion
bearings
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PCT/FR2019/051518
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English (en)
Inventor
Dinh-Luyen NGUYEN
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K7/086—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
    • H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts

Definitions

  • the present relates to an air supply device in particular in a heating, ventilation and / or air conditioning device for a motor vehicle, or a device for cooling a heat engine or battery cooling for a motor vehicle.
  • Heating, ventilation and / or air conditioning devices include, among other things, an air supply device activated by an electric motor to generate an air flow.
  • air supply device means a device for sucking and / or blowing air.
  • the electric motor is in particular an electric motor with electronic commutation, controlled by a power supply module to drive in rotation a ventilation propeller.
  • the assembly of the electric motor in the heating, ventilation and / or air conditioning device is carried out by means of a mounting assembly which advantageously comprises an inner ring configured to receive the stator of the electric motor and an outer ring able to be fixed to a structural element of the vehicle forming a housing for receiving the heating, ventilation and / or air conditioning device.
  • Patent application US2016268863 describes a brushless motor comprising a motor shaft, an isolator which comprises an annular insulating part covering the ring-shaped unit, a central part which comprises a main body section supporting the motor shaft a first barrier wall which is formed in the form of a ring along the circumferential direction of the motor shaft and which extends along the axial direction of the motor shaft from the insulating part in the form of ring to main body section; a second barrier wall which is formed in the form of a ring along the circumferential direction of the motor shaft.
  • the invention aims to improve this type of device.
  • the subject of the invention is therefore an air supply device, in particular in a heating, ventilation and / or air conditioning device for a motor vehicle, comprising:
  • a support comprising a tubular portion
  • a rotor arranged to be able to rotate around an axis of rotation relative to the support
  • the rotor is mounted to rotate freely on the support via first and second bearings, the first bearing being interposed between the rotor and the rod and the second bearing being interposed between the rotor and the tubular portion.
  • the invention makes it possible to increase the space between the two bearings, and therefore to reduce the cantilever effect of the rotor.
  • the invention also makes it possible to reduce the heat given off and to increase the life of the device.
  • the invention also makes it possible to improve the compactness of the assembly with the reduction in distance between the two bearings.
  • the support has a main face substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotor and the tubular portion is connected to this main face.
  • the first bearing is in contact with this tubular portion.
  • the second bearing is in contact with the rod.
  • At least one of the two bearings is a ball bearing.
  • each bearing has an inner ring and an outer ring, with bearing elements, in particular balls, between these rings.
  • the inner ring of the first bearing has a larger inner diameter than the inner diameter of the inner ring of the second bearing.
  • the tubular portion of the support has a shoulder on which the first bearing comes to bear.
  • the device comprises a spacer placed between the two bearings, in particular for holding the two bearings with a predetermined interval.
  • the spacer has a converging region from the first bearing to the second bearing.
  • the spacer has a generally tubular shape.
  • the spacer is made of hard material, in particular metal, steel or plastic, in particular composite plastic.
  • the rotor has an inner skirt, of substantially cylindrical shape of revolution.
  • the two bearings are supported on this inner skirt of the rotor.
  • the rotor has a bell portion to which the inner skirt is connected.
  • the inner skirt has a rim on which the first bearing is applied.
  • the rod has a cylindrical shape.
  • the rotor is made of hard material, in particular metal, steel or plastic, in particular composite plastic.
  • the support is made of hard material, in particular metal, steel or plastic, in particular composite plastic.
  • the rod is force-fitted into the tubular portion.
  • the rod is overmolded by a plastic material forming the support.
  • the spacer is supported on the inner rings of the bearings.
  • the spacer is supported on the outer rings of the bearings.
  • the bearings can, if desired, be identical.
  • the invention can also be applied to cool the heat engine or an electric battery.
  • the pulsation device can be integrated into a vehicle front panel module.
  • FIG. 1 is a perspective view, from above, of an air supply device according to the invention.
  • FIG. 1 is a sectional view of a detail of the device of Figure 1.
  • An air supply device 100 configured to be mounted on a heating, ventilation and / or air conditioning device (here not shown) of a motor vehicle, comprises at least one electric motor with electronic commutation 101, brushless, suitable to rotate a ventilation propeller 103.
  • the electric motor 101 mainly comprises an inductor stator 105 and an induced rotor 107, carrying the ventilation propeller 103
  • the air supply device 100 further comprises:
  • a support 120 comprising a tubular portion 121
  • the rotor 107 arranged to be able to be rotated about an axis of rotation X relative to the support 120,
  • the rotor 107 is mounted to rotate freely on the support 120 via first and second bearings 130 and 131, the first bearing 130 being interposed between the rotor 107 and the rod 122 and the second bearing 131 being interposed between the rotor 107 and the tubular portion 121.
  • the support 120 has a main face 126 substantially perpendicular to the axis of rotation X of the rotor 107 and the tubular portion 121 is connected to this main face 126, being formed in one piece.
  • the first bearing 130 is in contact with this tubular portion 121.
  • the second bearing 131 is in contact with the rod 122.
  • Both bearings are ball bearings.
  • Each bearing 130 and 131 has an inner ring 133 and 134 and an outer ring 135 and 136, with bearing elements, in particular balls 139, between these rings.
  • the inner ring 133 of the first bearing 130 has an inner diameter (D1) larger than the inner diameter (D2) of the inner ring 134 of the second bearing 131.
  • the tubular portion 121 of the support has a shoulder 145 on which the first bearing 130 comes to bear.
  • the device comprises a spacer 150 placed between the two bearings 130 and 131, in particular for holding the two bearings with a predetermined interval.
  • the spacer 150 has a converging region 151 from the first bearing 130 to the second bearing 131.
  • the spacer 150 has a generally tubular shape.
  • the spacer is made of hard material, in particular metal, steel or plastic, in particular composite plastic.
  • the rotor 107 has an inner skirt 160, of substantially cylindrical shape of revolution.
  • the two bearings are supported on this inner skirt 160 of the rotor.
  • the rotor has a bell portion 161 to which the inner skirt 160 is connected.
  • the inner skirt 160 has a flange 162 on which the first bearing 130 is applied.
  • the rod 122 has a cylindrical shape.
  • the rotor is made of hard material, in particular metal, steel or plastic, in particular composite plastic.
  • the support is made of hard material, in particular metal, steel or plastic, in particular composite plastic.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif (100) de pulsion d'air notamment dans un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour un véhicule automobile, comportant : - un support (120) comportant une portion tubulaire, - une tige (122) montée dans cette portion tubulaire du support, - un rotor (107) agencé pour pouvoir être mis en rotation autour d'un axe de rotation par rapport au support, dispositif dans lequel le rotor est monté libre en rotation sur le support via des premier et deuxième roulements (130, 131), le premier roulement étant interposé ente le rotor et la tige et le deuxième roulement étant interposé entre le rotor et la portion tubulaire.

Description

Dispositif de pulsion d'air
La présente concerne un dispositif de pulsion d'air notamment dans un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour un véhicule automobile, ou un dispositif de refroidissement de moteur thermique ou de refroidissement batterie pour un véhicule automobile.
Les véhicules automobiles sont couramment équipés de dispositifs de chauffage, ventilation et/ou climatisation, qui permettent de générer un ou plusieurs flux d'air et d'en gérer la température et la distribution au sein de l'habitacle du véhicule. Ces dispositifs de chauffage, ventilation et/ou climatisation comportent, entre autres, un dispositif de pulsion d'air mis en marche par un moteur électrique pour générer un flux d'air. Par dispositif de pulsion d'air, on entend un dispositif permettant d'aspirer et/ou de souffler de l'air. Le moteur électrique est notamment un moteur électrique à commutation électronique, piloté par un module d'alimentation pour entraîner en rotation une hélice de ventilation.
L'assemblage du moteur électrique dans le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation est réalisé par l'intermédiaire d'un ensemble de montage qui comprend avantageusement une bague intérieure configurée pour accueillir le stator du moteur électrique et une bague extérieure apte à être fixée à un élément de structure du véhicule formant boîtier de réception du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation.
La demande de brevet US2016268863 décrit un moteur sans balai comprenant un arbre de moteur, un isolateur qui comprend une partie isolante annulaire recouvrant l'unité en forme d'anneau, une pièce centrale qui comprend une section de corps principal supportant l'arbre de moteur une première paroi d'arrêt qui est formée en forme d'anneau le long de la direction circonférentielle de l'arbre du moteur et qui s'étend le long de la direction axiale de l'arbre moteur depuis la partie isolante en forme d'anneau vers la section de corps principal; une seconde paroi d'arrêt qui est formée en forme d'anneau le long de la direction circonférentielle de l'arbre du moteur.
Deux roulements sont prévus dans ce moteur qui sont tous les deux sur l'arbre.
L'invention vise à améliorer ce type de dispositif. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de pulsion d'air notamment dans un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour un véhicule automobile, comportant :
un support comportant une portion tubulaire,
- une tige montée dans cette portion tubulaire du support,
un rotor agencé pour pouvoir être mis en rotation autour d'un axe de rotation par rapport au support,
dispositif dans lequel le rotor est monté libre en rotation sur le support via des premier et deuxième roulements, le premier roulement étant interposé ente le rotor et la tige et le deuxième roulement étant interposé entre le rotor et la portion tubulaire.
L'invention permet d'augmenter l'espace entre les deux roulements, et donc de réduire l'effet de porte à faux du rotor.
De plus il est possible de stabiliser le dispositif lors de sont fonctionnement, et de réduire les efforts dus aux frottements des roulements.
L'invention permet également de réduire la chaleur dégagée et d'augmenter la durée de vie du dispositif.
L'invention permet également d'améliorer la compacité de l'ensemble avec la réduction de distance entre les deux roulements.
Selon l'un des aspects de l'invention, le support comporte une face principale sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor et la portion tubulaire se raccorde à cette face principale.
Selon l'un des aspects de l'invention, le premier roulement est en contact avec cette portion tubulaire.
Selon l'un des aspects de l'invention, le deuxième roulement est en contact avec la tige.
Selon l'un des aspects de l'invention, l'un au moins des deux roulements, notamment les deux, est un roulement à billes.
Selon l'un des aspects de l'invention, chaque roulement comporte une bague intérieure et une bague extérieure, avec des éléments de roulements, notamment des billes, entre ces bagues. Selon l'un des aspects de l'invention, la bague intérieure du premier roulement présente un diamètre intérieur plus grand que le diamètre intérieur de la bague intérieure du deuxième roulement.
Selon l'un des aspects de l'invention, la portion tubulaire du support comporte un épaulement sur lequel vient en appui le premier roulement.
Selon l'un des aspects de l'invention, le dispositif comporte une entretoise placée entre les deux roulements, notamment pour maintenir es deux roulements avec un intervalle prédéterminé.
Selon l'un des aspects de l'invention, l'entretoise comporte une région convergente du premier roulement vers le deuxième roulement.
Selon l'un des aspects de l'invention, l'entretoise présente une forme généralement tubulaire.
Selon l'un des aspects de l'invention, l'entretoise est réalisée en matière dure, notamment en métal, en acier ou plastique, notamment plastique composite.
Selon l'un des aspects de l'invention, le rotor comporte une jupe intérieure, de forme sensiblement cylindrique de révolution.
Selon l'un des aspects de l'invention, les deux roulements sont en appui sur cette jupe intérieure du rotor.
Selon l'un des aspects de l'invention, le rotor comporte une partie en cloche à laquelle se raccorde la jupe intérieure.
Selon l'un des aspects de l'invention, la jupe intérieure comporte un rebord sur lequel vient s'appliquer le premier roulement.
Selon l'un des aspects de l'invention, la tige présente une forme cylindrique.
Selon l'un des aspects de l'invention, le rotor est réalisé en matière dure, notamment en métal, en acier ou plastique, notamment plastique composite.
Selon l'un des aspects de l'invention, le support est réalisé en matière dure, notamment en métal, en acier ou plastique, notamment plastique composite.
Selon l'un des aspects de l'invention, la tige est montée à force dans la portion tubulaire. En variante, la tige est surmoulée par une matière plastique formant le support.
Selon l'un des aspects de l'invention, l'entretoise est en appui sur les bagues intérieures des roulements. En variante, l'entretoise est en appui sur les bagues extérieures des roulements. Les roulements peuvent si on le souhaite être identiques.
L'invention peut également s'appliquer pour refroidir le moteur thermique ou une batterie électrique. Notamment le dispositif de pulsation peut être intégré dans un module de face avant de véhicule.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif, en relation avec les figures parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective, de dessus, d'un dispositif de pulsion d'air selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe d'un détail du dispositif de la figure 1.
Un dispositif de pulsion d'air 100, configuré pour être monté sur un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation (ici non représenté) de véhicule automobile, comporte au moins un moteur électrique à commutation électronique 101, sans balai, apte à entraîner en rotation une hélice de ventilation 103.
Le moteur électrique 101 comporte principalement un stator 105 inducteur et un rotor 107 induit, porteur de l'hélice de ventilation 103
Le dispositif de pulsion d'air 100 comporte en outre :
un support 120 comportant une portion tubulaire 121,
une tige 122 montée dans cette portion tubulaire 121 du support,
le rotor 107 agencé pour pouvoir être mis en rotation autour d'un axe de rotation X par rapport au support 120,
dispositif dans lequel le rotor 107 est monté libre en rotation sur le support 120 via des premier et deuxième roulements 130 et 131, le premier roulement 130 étant interposé ente le rotor 107 et la tige 122 et le deuxième roulement 131 étant interposé entre le rotor 107 et la portion tubulaire 121.
Le support 120 comporte une face principale 126 sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation X du rotor 107 et la portion tubulaire 121 se raccorde à cette face principale 126, étant formées d'une même pièce.
Le premier roulement 130 est en contact avec cette portion tubulaire 121. Le deuxième roulement 131 est en contact avec la tige 122.
Les deux roulements sont des roulements à billes.
Chaque roulement 130 et 131 comporte une bague intérieure 133 et 134 et une bague extérieure 135 et 136, avec des éléments de roulements, notamment des billes 139, entre ces bagues.
La bague intérieure 133 du premier roulement 130 présente un diamètre intérieur (Dl) plus grand que le diamètre intérieur (D2) de la bague intérieure 134 du deuxième roulement 131.
La portion tubulaire 121 du support comporte un épaulement 145 sur lequel vient en appui le premier roulement 130.
Le dispositif comporte une entretoise 150 placée entre les deux roulements 130 et 131, notamment pour maintenir es deux roulements avec un intervalle prédéterminé.
L'entretoise 150 comporte une région convergente 151 du premier roulement 130 vers le deuxième roulement 131.
L. 'entretoise 150 présente une forme généralement tubulaire.
Selon l'un des aspects de l'invention, l'entretoise est réalisée en matière dure, notamment en métal, en acier ou plastique, notamment plastique composite.
Le rotor 107 comporte une jupe intérieure 160, de forme sensiblement cylindrique de révolution.
Les deux roulements sont en appui sur cette jupe intérieure 160 du rotor.
Le rotor comporte une partie en cloche 161 à laquelle se raccorde la jupe intérieure 160.
La jupe intérieure 160 comporte un rebord 162 sur lequel vient s'appliquer le premier roulement 130.
Selon l'un des aspects de l'invention, la tige 122 présente une forme cylindrique.
Selon l'un des aspects de l'invention, le rotor est réalisé en matière dure, notamment en métal, en acier ou plastique, notamment plastique composite.
Selon l'un des aspects de l'invention, le support est réalisé en matière dure, notamment en métal, en acier ou plastique, notamment plastique composite.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (100) de pulsion d'air notamment dans un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour un véhicule automobile, comportant :
- un support (120) comportant une portion tubulaire,
une tige (122) montée dans cette portion tubulaire du support,
un rotor (107) agencé pour pouvoir être mis en rotation autour d'un axe de rotation par rapport au support,
dispositif dans lequel le rotor est monté libre en rotation sur le support via des premier et deuxième roulements (130, 131), le premier roulement étant interposé ente le rotor et la tige et le deuxième roulement étant interposé entre le rotor et la portion tubulaire.
2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support comporte une face principale sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor et la portion tubulaire se raccorde à cette face principale.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque roulement comporte une bague intérieure (133, 134) et une bague extérieure (135,136), avec des éléments de roulements, notamment des billes, entre ces bagues.
4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bague intérieure du premier roulement présente un diamètre intérieur (Dl) plus grand que le diamètre intérieur (D2) de la bague intérieure du deuxième roulement.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion tubulaire (121) du support comporte un épaulement sur lequel vient en appui le premier roulement.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comporte une entretoise (150) placée entre les deux roulements, notamment pour maintenir es deux roulements avec un intervalle prédéterminé.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (107) comporte une jupe intérieure, de forme sensiblement cylindrique de révolution.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor comporte une partie en cloche à laquelle se raccorde la jupe intérieure.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jupe intérieure (160) comporte un rebord sur lequel vient s'appliquer le premier roulement.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige est montée à force dans la portion tubulaire.
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