La présente invention concerne un module de refroidissement
selon le préambule de la revendication 1.
L'invention s'applique plus précisément à
la ventilation des radiateurs de refroidissement des moteurs thermiques des véhicules.
DE-100 48 245
et
FR-2 766 235
décrivent des modules du type précité. Dans ce dernier
document, le support comprend un secteur d'anneau qui reçoit avec un jeu radial
le moteur du ventilateur. Le moteur est fixé sur le support grâce à
des vis traversant des pattes prolongeant le boîtier du moteur.
La fixation du moteur sur le support nécessite donc
de prévoir des pattes de fixation sur son boîtier, et d'assurer, pour
chacune de celles-ci, une opération de vissage et de contrôle du couple
de vissage appliqué.
Le coût associé à la fixation du ventilateur
sur le support est donc relativement élevé.
Un but de l'invention est de résoudre ce problème
en fournissant un module du type précité où le coût lié
à la fixation du ventilateur sur son support est réduit.
A cet effet, l'invention a pour objet un module selon la
revendication 1. Selon des modes particuliers de réalisation, le module peut
comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques des revendications 2 à
14.
L'invention a en outre pour objet un véhicule automobile,
selon la revendication 15.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite
en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique latérale, partiellement en coupe,
du module de refroidissement du bloc avant d'un véhicule automobile selon un
premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique en perspective, prise depuis l'avant,
du ventilateur (hélice non-représentée) et du support de ventilateur
du module de refroidissement du bloc avant de la figure 1,
- les figures 3 et 4 sont des vues partielles, schématiques, agrandies et
en perspective prises depuis l'arrière, illustrant des variantes du mode de
réalisation des figures 1 et 2,
- les figures 5 et 6 sont des vues partielles, schématiques, agrandies et
en perspective prises depuis l'avant, illustrant deux variantes d'un deuxième
mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 7 est une vue partielle, schématique, agrandie et en perspective
éclatée prise depuis l'avant et le dessus, et illustrant un troisième
mode de réalisation de l'invention.
Dans tout ce qui suit, les orientations utilisées
sont les orientations habituelles d'un véhicule automobile. En particulier,
les termes « avant » et « arrière » s'entendent par rapport
à la position du conducteur et au sens de marche du véhicule qui est matérialisé
par la flèche F sur la figure 1.
La figure 1 illustre un module 1 de refroidissement d'un
bloc avant d'un véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur
2, un ventilateur 3 disposé en arrière de l'échangeur 2 et un support
4 de montage du ventilateur 3 sur l'échangeur de chaleur 2.
L'échangeur de chaleur 2 est un radiateur de refroidissement
du moteur thermique du véhicule automobile. Cet échangeur de chaleur 2
est typiquement de forme générale parallélépipédique et
de faible épaisseur. L'échangeur de chaleur 2 est disposé sensiblement
verticalement et transversalement au sens de marche F. L'échangeur de chaleur
2 comprend de manière classique deux boîtes collectrices d'un fluide de
refroidissement du moteur thermique, un faisceau de tubes reliant ces boîtes
collectrices, et, par exemple, des ailettes s'étendant entre les tubes. Les
boîtes collectrices sont par exemple disposées latéralement. Une
telle structure étant classique, les éléments mentionnés ci-dessus
n'ont pas été représentés sur la figure 1.
Le ventilateur 3 comprend une hélice 6 et un moteur
électrique 8 dont un arbre de sortie 10 est relié à l'hélice
6 pour l'entraîner en rotation autour de son axe A qui est sensiblement horizontal.
De manière classique, l'hélice 6 peut comprendre
un moyeu central par lequel elle est reliée à l'arbre de sortie 10 et
des pales qui prolongent radialement le moyeu vers l'extérieur. Les extrémités
radialement extérieures des pales sont dans l'exemple représenté
reliées entre elles par une virole circulaire 12. Toutefois, une telle virole
12 n'est pas nécessairement présente.
Les pales de l'hélice 6 sont orientées pour créer
un écoulement d'air s'écoulant vers l'arrière et donc aspirer de
l'air au travers de l'échangeur de chaleur 2. Le ventilateur 3 est alors dans
une configuration généralement dénommée configuration «
aspirante ».
Classiquement, le ventilateur 3 permet d'améliorer
par convection forcée l'échange de chaleur entre l'air extérieur
et le fluide de refroidissement du moteur thermique circulant dans l'échangeur
de chaleur.
Le support 4 comprend un carénage 14 de canalisation
de l'écoulement d'air créé par le ventilateur 3. Ce carénage
recouvre la face arrière de l'échangeur de chaleur 2.
Comme on le voit sur la figure 2, le carénage 14 est
prolongé latéralement de chaque côté par deux pattes de fixation
16 disposées l'une au-dessus de l'autre.
Chaque patte 16 a été engagée par déplacement
vertical vers le bas dans des logements de réception (non-représentés)
prévus sur les boîtes collectrices de l'échangeur de chaleur 2.
Ainsi, le support 4 est fixé sur l'échangeur
de chaleur 2.
Une ouverture centrale circulaire 18 est ménagée
dans le carénage 14. Le carénage 14 est prolongé, autour de l'ouverture
18, par une jupe circulaire 20 qui s'étend vers l'arrière. L'hélice
6 est logée dans cette jupe 20.
Le support 4 comprend des bras 22 qui s'étendent depuis
la jupe 20 vers le centre de l'ouverture 18. Les extrémités radialement
intérieures des bras 22 sont reliées à des moyens 24 de fixation
du ventilateur 3 sur le support 4.
Ces moyens de fixation 24 comprennent un collier 26 dont
deux demi-colliers 28 sont reliés par une région d'articulation 30 latérale.
Une fente 31 est prévue à l'opposé de la région d'articulation
30 et délimite les deux demi-colliers 28.
Grâce à la région l'articulation 30, les
deux demi-colliers 28 sont mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position
écartée et une position rapprochée illustrée par la figure 2.
Le carénage 14, les pattes 16, les bras 22 et le collier 26 sont par exemple
réalisés d'une seule pièce en matière plastique.
Les moyens 24 de fixation comprennent au droit de la fente
31 des moyens 32 de rapprochement des deux demi-colliers 28. Ces moyens 32 comprennent
un boulon 34 dont la vis prend appui sur un épaulement 36 solidaire du demi-collier
28 supérieur et dont l'écrou prend appui sur un épaulement 38 solidaire
du demi-collier 28 inférieur.
Le moteur 8 est disposé dans le collier 26 entre les
deux demi-colliers 28 et le boulon 34 a été vissé pour que les demi-colliers
28 soient en position rapprochée. Le collier 26 enserre alors la paroi latérale
40 du boîtier ou culasse du moteur 8 sur laquelle elle produit des efforts
radiaux orientés vers l'intérieur.
Le moteur 8 est ainsi fixé axialement et angulairement
par rapport au support 4.
On notera que le demi-collier 28 inférieur comporte
un dégagement de réception d'une fiche 42 de raccordement électrique
du moteur 8 à une source électrique.
La fixation du ventilateur 3 sur le support 4 ne nécessite
donc qu'un seul vissage et n'impose pas que le boîtier du moteur 8 soit muni
de pattes de fixation.
Les coûts associés à la fixation du ventilateur
3 sont donc réduits.
Si l'on veut fixer un moteur 8 de taille plus réduite
sur le support 4 représenté, il est possible d'entourer la paroi latérale
40 de son boîtier d'une bague d'adaptation qui sera alors interposée entre
le collier 26 et le moteur 8. Le collier 26 exercera alors ses efforts radiaux de
serrage directement sur cette bague d'adaptation.
La figure 3 illustre une variante qui se distingue du mode
de réalisation des figures 1 et 2 par la nature des moyens de rapprochement
32 qui sont des moyens de rapprochement par encliquetage.
Ces moyens 32 de rapprochement comprennent une agrafe 44
articulée par une partie supérieure 45 sur le demi-collier 28 supérieur.
La région inférieure de l'agrafe 44 est susceptible de s'engager, après
passage sur une surface de rampe 46, derrière un rebord de retenue 48 solidaire
du demi-collier 28 inférieur. C'est dans cette position que l'agrafe 44 est
représentée sur la figure 3.
L'agrafe 44 comprend une partie inférieure de saisie
50 qui permet de libérer l'agrafe 44 du rebord 48 et de l'éloigner du
demi-collier 28 inférieur par pivotement par rapport au demi-collier 28 supérieur.
Les demi-colliers 28 reviennent alors élastiquement vers leur position écartée.
Dans cette position, le moteur 8 peut être inséré ou retiré
du collier 26.
Lorsque l'agrafe 44 est engagée derrière le rebord
48, les demi-colliers 28 sont en position rapprochée. Le collier 26 assure
ainsi un serrage radial du moteur 8 qui est fixé par rapport au support 4.
Cette variante ne fait intervenir aucune opération
de vissage pour fixer le ventilateur 3 sur le support 4. Les coûts associés
à cette fixation sont donc encore plus réduits.
La figure 4 illustre une autre variante qui se distingue
de celle de la figure 3 par le fait que les moyens 32 de rapprochement comprennent
un mécanisme à franchissement de point dur.
Plus précisément, la partie supérieure 45
de l'agrafe 44 est alors articulée sur une pièce 51 de manoeuvre qui est
elle-même articulée par une partie inférieure 52 sur le demi-collier
28 supérieur. Les parties d'articulation 45 et 52 sont espacées l'une
de l'autre pour que l'agrafe 44 et la pièce de manoeuvre 51 forment un mécanisme
à franchissement de point dur. L'agrafe 44 ne comprend plus de région
de saisie.
Dans la position représentée sur la figure 4,
l'agrafe 44 est engagée derrière le rebord de retenue 48 et maintient
les demi-colliers 28 en position rapprochée. Le collier 26 serre alors radialement
le moteur 8 en assurant sa fixation par rapport au support 4.
Pour libérer le moteur 8, on fait pivoter la pièce
de manoeuvre 51 vers la droite sur la figure 4.
Au cours d'un tel mouvement de pivotement le mécanisme
va passer par une position de point dur, puis on pourra dégager l'agrafe 44
du rebord 48. Les demi-colliers 28 reviendront alors élastiquement vers leur
position écartée. Le moteur 8 pourra ainsi être retiré. L'insertion
du moteur 8 dans le collier 26 s'effectue également avec les demi-colliers
28 en position écartée.
La figure 5 illustre un deuxième mode de réalisation
de l'invention.
Sur la figure 5, seuls trois bras 22 sont représentés,
au lieu des cinq bras 22 des figures précédentes. Toutefois, les principes
décrits par la suite peuvent être appliqués avec un nombre différent
de bras 22.
Chaque bras 22 est prolongé par une semelle 53 d'appui
sur la paroi latérale 40 du boîtier du moteur 8. Cette semelle 53 est
venue de matière avec le bras 22 . Les semelles 53 ont des formes générales
en secteurs d'anneaux.
Les semelles 53 présentent des rebords avant 54 en
saillie radialement vers l'extérieur. Les semelles 53 sont reliées par
leurs régions arrière aux bras 22.
Les moyens de fixation 24 du moteur 8 au support 4 comprennent,
outre les semelles 53, un collier de serrage 56, par exemple en fil métallique,
qui entoure extérieurement les semelles 53. Les bras 22 et les rebords 54 retiennent
axialement le collier 56 par rapport au support 4.
Le collier 56 comprend des moyens 58 de mise sous tension.
Ces moyens 58 sont, dans l'exemple représenté, des moyens à franchissement
de point dur qui comprennent une pièce de manoeuvre 60 et une pièce de
liaison 61.
La pièce de liaison 61 est articulée par une
partie 62 à une première extrémité du collier 56 et par une
partie 63 opposée à la pièce de manoeuvre 60. La pièce de manoeuvre
60 est articulée par une partie 64 à l'autre extrémité du collier
56. Les parties d'articulation 63 et 64 sont espacées l'une de l'autre.
Dans la position illustrée par la figure 5, le collier
56 est tendu par les moyens 58 et exerce via les semelles 53 des efforts de serrage
radiaux sur la paroi latérale 40 du moteur 8, de sorte que le moteur 8 est
fixé par rapport au support 4.
Pour libérer le moteur 8, on fait pivoter la pièce
de manoeuvre 60 vers le haut sur la figure 5. Après franchissement d'un point
dur, le collier 56 n'est plus tendu et les semelles 53 ne sont plus appliquées
contre la paroi latérale 40 du moteur 8. Le moteur 8 peut alors être dégagé.
L'insertion du moteur 8 dans le collier 56 s'effectue également
avec le collier 56 détendu.
D'autres moyens 58 de mise sous tension que des moyens
à franchissement de point dur peuvent être utilisés, tels que des
moyens à crans.
De même, le collier 56 n'est pas nécessairement
un collier en fil métallique. Il peut s'agir de tout autre type de collier.
La figure 6 illustre, sous un autre angle de vue, une autre
variante de ce deuxième mode de réalisation dans laquelle le collier 56
est constitué par un ressort hélicoïdal dont les deux extrémités
65 sont courbées pour pouvoir être saisies.
Lorsqu'on rapproche ces extrémités 65 contre
l'action de rappel élastique du collier 56, le collier 56 se détend et
relâche son étreinte, de sorte que le moteur 8 peut être dégagé
du collier 56 ou inséré dans celui-ci.
A l'inverse, lorsque aucun effort n'est appliqué sur
les extrémités 65, le collier 56 revient élastiquement en position
tendue et plaque les semelles 53 contre la paroi latérale 40 du moteur 8. Le
moteur 8 est ainsi fixé par rapport au support 4.
La figure 7 illustre un troisième mode de réalisation
qui se distingue de celui de la figure 1 en ce que les moyens 24 de fixation du
moteur 8 comprennent un collier rigide circulaire 66 qui relie les extrémités
radialement intérieures des bras 22. Trois rainures 68 sont ménagées
à l'intérieur de ce collier 66. Ces rainures 68 s'étendent axialement
et sont, par exemple, décalées angulairement d'environ 120° l'une
par rapport à l'autre.
Les moyens 24 de fixation comprennent en plus du collier
de serrage 66 une cale de coincement 70 qui comprend trois coins 72 reliés
par une bande 74.
On notera que la bande 74 ne s'étend pas entre deux
coins 72 pour autoriser la réduction du diamètre de la cale de coincement
70 au moment du serrage et permettre le passage de la fiche 42 de raccordement du
moteur électrique 8. On notera que les trois rainures 68 sont un peu plus larges
que les coins 72 afin d'autoriser le débattement de ceux-ci lors du serrage.
Les coins 72 ont une forme convergente de sorte que leur
épaisseur radiale diminue de l'avant vers l'arrière. Ces coins 72 sont
pourvus de doigts 76 d'encliquetage en saillie vers l'extérieur.
Pour fixer le moteur 8 sur le support 4, on insère
le moteur 8 dans le collier 66 puis on introduit axialement la cale 70 en la déplaçant
vers l'arrière. Les coins 72 coulissent alors dans les rainures 68 jusqu'à
ce que les reliefs d'encliquetage 76 viennent s'engager derrière la tranche
arrière 78 du collier 66. La cale 70 est alors retenue par les doigts 76 par
rapport au collier 66 contre un déplacement vers l'avant. Le collier 66 serre
alors radialement, via la cale 70, la paroi latérale 40 du moteur 8.
Le moteur 8 est alors fixé rigidement par rapport
au support 4. Un déplacement vers l'arrière de la cale 70 conduirait à
un serrage encore plus important du moteur 8 du fait de la forme des coins. La fixation
du moteur 8 est donc satisfaisante.
De manière plus générale, les principes
ci-dessus peuvent s'appliquer à des modules 1 de refroidissement de blocs avant
dans lesquels le ventilateur 3 n'est pas en configuration « aspirante »
mais en configuration « soufflante » avec le ventilateur 3 disposé
devant l'échangeur de chaleur 2.