FR3010461A1 - Plaque de reprise d'effort d'un compresseur et ledit compresseur - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une plaque de reprise d'effort (70) d'un compresseur (7), notamment électrique, comprenant un mécanisme de compression (3) et un moteur d'entrainement (2) dudit mécanisme de compression (3), ladite plaque (70) étant destinée à protéger un boitier (20) délimitant un compartiment logeant ledit moteur (2) du compresseur (7) d'une contrainte exercée par ledit mécanisme de compression (3), caractérisée par le fait que ladite plaque (70) comprend au moins un moyen de réception (71) agencé pour être traversé par un dispositif de fixation (5) destiné à solidariser la plaque (70), le boitier (20) du compartiment moteur et un boitier (10) logeant un organe de commande (1) du compresseur (7). L'invention concerne aussi un ensemble comprenant le boitier (20) du compartiment moteur, le boitier (10) logeant l'organe de commande (1) du compresseur (7), le dispositif de fixation (5) et ladite plaque (70). L'invention concerne encore un compresseur (7) comprenant un tel ensemble.

Description

Le secteur technique de la présente invention est celui des compresseurs en particulier des compresseurs électriques, par exemple pour la circulation d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'un circuit de climatisation de véhicule.
Un compresseur électrique comprend de manière classique un mécanisme de compression, entraîné par un moteur électrique, afin de mettre sous pression le fluide réfrigérant dans le circuit de climatisation. Pour alimenter le moteur électrique, le compresseur comprend en outre un onduleur pour convertir le courant disponible en un courant adapté pour le moteur du compresseur. A titre d'exemple, l'onduleur est adapté pour convertir un courant continu en un courant alternatif triphasé. De tels compresseurs sont connus dans la littérature. Ils comprennent un boîtier de compression dans lequel est monté le mécanisme de compression, un boîtier de moteur dans lequel est monté le moteur électrique et un boîtier d'onduleur dans lequel est monté l'onduleur. Pour relier ensemble les boîtiers, les surfaces extérieures des boîtiers comprennent des brides de fixation adaptées pour permettre le passage de vis de fixation. Les vis de fixation permettent ainsi de solidariser la bride de fixation du boîtier de moteur à celle du boîtier d'onduleur. Les brides de fixation sont en saillie depuis les surfaces extérieures des boîtiers ce qui augmente l'encombrement du compresseur électrique. En outre, les brides de fixation en saillie peuvent venir en contact avec d'autres composants du véhicule et les endommager ce qui présente un inconvénient.
Pour éliminer au moins certains de ces inconvénients, il a été proposé de fixer les boîtiers les uns aux autres en utilisant des vis de fixation de grande longueur s'étendant à l'intérieur du boîtier de moteur. Ainsi des vis de fixation solidarise le boitier moteur avec le boitier de l'onduleur. Elles traversent pour cela le compartiment moteur en venant se loger dans le boitier de l'onduleur. Les têtes de vis viennent alors en appui contre le boitier du moteur. Ces vis doivent garantir le serrage de l'assemblage et sont donc vissées avec un couple de serrage important. Des contraintes élevées sont ainsi exercées sous la tête de vis et peuvent entrainer, au serrage ou en service, une déformation plastique de la zone de contact entrainant une perte de serrage de l'assemblage. Il est connu d'utiliser des rondelles disposées entre les têtes de vis et le compartiment moteur pour limiter ces déformations.
L'utilisation de rondelles entraine cependant des inconvénients comme la multiplication du nombre de pièces d'assemblage, la difficulté d'assemblage ou encore le risque de pertes des rondelles à l'intérieur ou à l'extérieur du boitier.
L'invention vise à améliorer la situation et concerne une plaque de reprise d'effort d'un compresseur, notamment électrique comprenant un mécanisme de compression et un moteur d'entrainement dudit mécanisme de compression, ladite plaque étant destinée à protéger un boitier délimitant un compartiment logeant ledit moteur du compresseur d'une contrainte exercée par ledit mécanisme de compression, caractérisée par le fait que ladite plaque comprend au moins un moyen de réception agencé pour être traversé par un dispositif de fixation destiné à solidariser la plaque, le boitier du compartiment moteur et un boitier logeant un organe de commande du compresseur.
Ainsi, grâce à l'invention, l'utilisation de rondelles n'est plus nécessaire puisqu'on utilise un élément du compresseur, la plaque de reprise d'effort, pour également recevoir le dispositif de fixation, de sorte qu'il protège la zone du boitier contre laquelle le dispositif de fixation exerce une contrainte, de manière à garantir le serrage de l'assemblage et l'intégrité du compresseur.
Selon un aspect de l'invention, ledit moyen de réception comprend un orifice destiné à être traversé par ledit dispositif de fixation. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la plaque comprend un corps central. Avantageusement, ledit moyen de réception est une oreille faisant saillie latéralement, notamment radialement, par rapport audit corps central. De manière avantageuse, ladite oreille est munie dudit orifice.
Selon un aspect de l'invention, le corps central intègre ledit moyen de réception. Avantageusement, ladite plaque est en acier. Le dispositif de fixation étant lui-même en acier on réduit la friction entre le dispositif de fixation et la plaque, notamment par rapport à la friction entre le dispositif de fixation et un élément en aluminium comme par exemple le boitier. En effet, la friction entre l'aluminium et l'acier est plus importante que celle entre deux éléments en acier. On diminue ainsi encore le risque de déformation de la zone du boiter recevant le dispositif de fixation de sorte qu'on améliore la fiabilité du serrage du compresseur. Selon un aspect de l'invention, la plaque comprend un moyen d'amortissement destiné à amortir une déformation du moyen de réception. Ainsi, si le moyen de réception subit une déformation lors du serrage du dispositif de fixation sur la plaque, cette déformation sera amortie par le moyen d'amortissement et ne sera donc pas ou presque pas transmise au reste de la plaque. Le jeu entre les différentes pièces du compresseur proches de la plaque étant très faible, il est important que la plaque ne soit pas déformée, notamment pour que le montage des différents éléments du compresseur puisse être réalisé et que la plaque garde sa fonction de reprise d'efforts. Selon un exemple de réalisation, le moyen d'amortissement est une lumière formant des pattes de liaison entre ledit moyen de réception et le corps central de la plaque. De manière avantageuse, ladite lumière est sensiblement en forme d'arc de cercle. Avantageusement, la lumière est à la périphérie du moyen de réception. Le moyen d'amortissement est situé, par exemple, entre les oreilles et le corps central de la plaque. Ladite lumière et ledit orifice correspondant pourront en particulier être concentriques. L'invention concerne aussi un ensemble comprenant un boitier d'un compartiment logeant un moteur d'entrainement d'un compresseur, notamment électrique, un boitier logeant un organe de commande du compresseur, un dispositif de fixation et une plaque de reprise d'effort telle que décrite plus haut, le dispositif de fixation solidarisant entre eux la plaque, le boitier logeant le moteur et le boitier logeant l'organe de commande.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif de fixation est une vis comprenant une tête de vis en contact avec ledit moyen de réception. L'invention concerne encore un compresseur comprenant un ensemble tel que décrit précédemment. Il pourra en particulier s'agir d'un compresseur électrique, ledit moteur d'entrainement étant alors un moteur électrique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un compresseur électrique selon l'invention ; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 représentant une zone située sous une tête de vis d'un dispositif de fixation du compresseur électrique de manière plus détaillée ; - la figure 3 est une vue de face et une plaque de reprise d'effort de l'invention, et - La figure 4 est une vue similaire à la figure 3 représentant une variante de réalisation de l'invention.
Un compresseur électrique 7 selon l'invention va être présenté par la suite. Il va de soi que le compresseur électrique peut être utilisé pour la compression de fluides de différentes natures et que le compresseur électrique 7 peut être monté sur tout type de dispositif aussi bien mobile que fixe. Il est cependant plus particulièrement destiné à la circulation d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'un circuit de climatisation d'un véhicule automobile. En référence à la figure 1, le compresseur électrique 7 selon l'invention comprend un mécanisme de compression 3, un moteur électrique 2 d'entraînement du mécanisme de compression 3, ledit moteur électrique 2 présentant un axe de rotation X et un onduleur 1 d'alimentation dudit moteur électrique 2. L'onduleur 1 est monté dans un boîtier d'onduleur 10 et le mécanisme de compression 3 est monté dans un boîtier de compression 30. Le moteur électrique 2 est monté dans un boîtier de moteur 20 s'étendant longitudinalement selon l'axe de rotation X. Le boîtier de moteur 20 est en aluminium ou en alliage d'aluminium de forme circulaire creuse comprenant une paroi périphérique qui délimite un volume interne terminé d'un côté par une première extrémité 20P et de l'autre par une seconde extrémité 20S. Ces deux extrémités 20P, 20S sont ouvertes avant montage des autres composants du compresseur 7. La première extrémité 20P est reliée au boîtier d'onduleur 10 par une pluralité de dispositifs de fixation 5 tandis que la seconde extrémité 20S, opposée à la première extrémité 20P par rapport au moteur électrique 2, est reliée au boîtier de compression 30 par une pluralité de dispositifs de solidarisation 6. Chaque dispositif de fixation 5 se présente, dans cet exemple, sous la forme d'une vis de fixation 50 dont une partie du corps 51 est filetée et présentant une tête de vis 52. De la même manière, les dispositifs de solidarisation 6 se présente ici sous la forme d'une vis de fixation 60 dont une partie du corps 61 est filetée et présentant une tête de vis 62.
Le mécanisme de compression 3 pourra être du type spiral de compression (Scroll en anglais) ou du type à palettes ou encore du type à pistons, ces exemples étant donnés à titre illustratif sans pour autant limiter la portée de l'invention. L'onduleur 1 (Inverter en anglais) transforme un courant continu en provenance du véhicule, en particulier de la batterie, en un courant de forme sinusoïdale de fréquence variable alimentant le moteur électrique 2. Comme représenté sur la figure 1, le moteur 2 comprend un stator 2A de périphérie circulaire monté de manière solidaire dans le boîtier de moteur 20 et un rotor 2B solidaire de l'arbre du moteur 2 qui tourne pour entraîner le compresseur.
En d'autres termes, le stator 2A est placé de manière fixe autour du rotor 2B. La forme circulaire du stator 2A est avantageuse car elle limite les pertes magnétiques et optimise le rendement du moteur 2.
Le boîtier de moteur 20 comprend un orifice d'admission de fluide réfrigérant (non représenté) qui débouche entre le moteur électrique 2 et le boîtier d'onduleur 10 afin d'introduire du fluide réfrigérant dans le boîtier de moteur 20 de façon à circuler à travers le moteur 2 avant de pénétrer dans le mécanisme de compression. Le fluide réfrigérant peut ainsi refroidir le moteur. La seconde extrémité 20S du boîtier de moteur 20 se présente sous la forme d'une embase plane transversale comme représenté sur la figure. L'embase comprend, dans cet exemple, une pluralité de taraudages 26 formés longitudinalement dans l'embase pour recevoir les dispositifs de solidarisation 6 du boîtier de compression 30 au boîtier de moteur 20. Les dispositifs de solidarisation 6 s'étendent intérieurement dans le boîtier de compression 30. La tête 62 des dispositifs de solidarisation vient en butée contre une face transversale du boîtier de compression 30. L'extrémité du corps 61 des dispositifs de solidarisation est filetée afin de pouvoir être vissé dans le taraudage 26 de l'embase. La seconde extrémité 20S comprend également des ouvertures 27 dans lesquelles les dispositifs de fixation 5 sont insérés. Ces dernier se prolongent à l'intérieur du boitier du moteur et viennent se loger dans des taraudages 29 du boitier de l'onduleur 10 de manière à solidariser le boitier du moteur 20 avec celui de l'onduleur. Les taraudages 29 du boitier de l'onduleur 10 s'étendent longitudinalement pour recevoir les dispositifs de fixation du boîtier de moteur 20 au boîtier de l'onduleur 10. Les dispositifs de fixation 5 s'étendent dans le boîtier de moteur 20. L'extrémité du corps 51 des dispositifs de fixation est filetée afin de pouvoir être vissé dans le taraudage 29 du boitier de l'onduleur 10. La pression dans le boîtier du compresseur est importante et exerce une force contre le mécanisme de compression en direction du boitier du moteur 20. Afin de protéger le boitier du moteur 20 de ces contraintes exercées par le mécanisme de compression 3, le compresseur électrique 7 comprend une plaque de reprise d'efforts 70 jouant un rôle de bouclier. Cette plaque est située sur le boitier du moteur et en particulier sur l'embase, c'est-à-dire entre le mécanisme de compression 3 et le boitier du moteur 20. La plaque de reprise d'effort est, par exemple, en acier. Selon l'invention, la plaque de reprise d'efforts 70 de l'invention comprend également, comme illustré à la figure 2, des moyens de réceptions 71 des dispositifs de fixations 5. Ces moyens de réception 71 sont traversés par les dispositifs de fixation 5. Ils sont donc situés entre les têtes de vis 52 des dispositifs de fixation 5 et l'embase 28, c'est-à-dire entre les têtes de vis 52 et le boitier du moteur 20. De cette manière, les moyens de réceptions protègent également le boitier du moteur des contraintes exercées par les dispositifs de fixation 5. La plaque 70 de l'invention présente ainsi, en plus de sa fonction de protection du boitier du moteur des contraintes exercées par le mécanisme de compression, une fonction de réception des dispositifs de fixation et de protection du boitier du moteur de ces dispositifs de fixation.
Ainsi, le boitier de l'onduleur 10, le boitier du moteur 20 et la plaque 70 sont solidarisés ensemble par le dispositif de fixation 5 du boitier du moteur 20 et du boitier de l'onduleur 10. Ces éléments, lorsqu'ils sont solidarisés entre eux, forment avec le dispositif de fixation 5, un ensemble selon l'invention.
Comme illustré aux figures 3 et 4, les moyens de réceptions 71 sont ici des oreilles 71. Elles présentent chacune un orifice 72 traversé par un dispositif de fixation.
La plaque comprend un corps central 73, de la forme d'un anneau, présentant une ouverture 74 centrée par rapport à l'axe de rotation du moteur. Cette ouverture reçoit l'arbre du moteur. C'est le corps central qui reçoit le mécanisme de compression. Les moyens de réceptions 71 sont en saillie par rapport au corps central de la plaque, c'est-à-dire qu'elles dépassent latéralement le corps central 73. Plus particulièrement, lesdits moyens de réceptions 71 sont en saillie radiale hors de la forme annulaire de la plaque, vers l'extérieur de celle-ci. Dans une autre configuration, les moyens de réceptions 71 pourraient également faire partie du corps central de la plaque. Dans une autre configuration, certain des moyens de réceptions 71 sont en saillie par rapport au corps central de la plaque tandis que d'autre des moyens de réceptions 71 font partie intégrante du corps central de la plaque. L'exemple illustré à la figure 4 présente un aspect de l'invention selon lequel la plaque 70 comprend des moyens d'amortissement 75. Ces moyens d'amortissement permettent d'amortir une déformation des moyens de réceptions 71 lors de la fixation du moyen de fixation contre la plaque. En effet, le couple de serrage étant important, le moyen de réceptions 71 risque d'être déformé par la contrainte exercé par le dispositif de fixation. Grâce à l'invention, cette déformation ne sera pas transmise au corps central 73 de la plaque, c'est-à-dire la partie de la plaque accueillant le mécanisme de compression. Les moyens d'amortissement 75 sont ici réalisés au moyen de lumières effectuées dans la plaque de reprise d'effort, de telle sorte que le moyen de réception 71 n'est relié au corps central qu'au moyen de pattes de liaison 76. Les lumières sont, par exemple, en arc de cercle, centrées sur l'orifice 72, et notamment situées à la périphérie des moyens de réception 71. Elles sont en particulier situées entre les moyens de réception 71 et le corps central 73 de la plaque de manière à éviter au maximum que les déformations subies par les moyens de réception 71 ne soient transmis au corps central. Ainsi, seules les pattes de liaison 76 reliant le moyen de réception 71 et le corps central 73 peuvent recevoir l'effort de serrage et se déformer en conséquence. Bien que décrite dans le cadre d'un compresseur électrique, l'invention pourra également s'appliquer à d'autres types de compresseurs.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Plaque de reprise d'effort (70) d'un compresseur (7), notamment électrique, comprenant un mécanisme de compression (3) et un moteur d'entrainement (2) dudit mécanisme de compression (3), ladite plaque (70) étant destinée à protéger un boitier (20) délimitant un compartiment logeant ledit moteur (2) du compresseur (7) d'une contrainte exercée par ledit mécanisme de compression (3), caractérisée par le fait que ladite plaque (70) comprend au moins un moyen de réception (71) agencé pour être traversé par un dispositif de fixation (5) destiné à solidariser la plaque (70), le boitier (20) du compartiment moteur et un boitier (10) logeant un organe de commande (1) du compresseur (7).
  2. 2. Plaque de reprise d'effort (70) selon la revendication 1, dans laquelle ledit moyen de réception (71) comprend un orifice (72) destiné à être traversé par ledit dispositif de fixation (5).
  3. 3. Plaque de reprise d'effort (70) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la plaque (70) comprend un corps central (73).
  4. 4. Plaque de reprise d'effort (70) selon la revendication 3, dans laquelle ledit moyen de réception (71) est une oreille faisant saillie latéralement par rapport audit corps central (73).
  5. 5. Plaque de reprise d'effort (70) selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle le corps central (73) intègre ledit moyen de réception (71).
  6. 6. Plaque de reprise d'effort (70) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, comprenant un moyen d'amortissement (75) destiné à amortir une déformation du moyen de réception (71).
  7. 7. Plaque de reprise d'effort (70) selon la revendication 6, dans laquelle le moyen d'amortissement (75) est une lumière formant des pattes de liaison (76) entre ledit moyen de réception (71) et le corps central (73) de la plaque.
  8. 8. Plaque de reprise d'effort (70) selon la revendication 7, dans laquelle la lumière est sensiblement en forme d'arc de cercle.
  9. 9. Plaque de reprise d'effort (70) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite plaque (70) est en acier.
  10. 10. Ensemble comprenant un boitier (20) d'un compartiment logeant un moteur d'entrainement (2) d'un compresseur (7), notamment électrique, un boitier (10) logeant un organe de commande (1) du compresseur (7), un dispositif de fixation (5) et une plaque de reprise d'effort (70) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de fixation (5) solidarisant entre eux la plaque (70), le boitier (20) logeant le moteur (2) et le boitier (10) logeant l'organe de commande (1).
  11. 11. Ensemble selon la revendication 10, dans lequel le dispositif de fixation (5) est une vis (50) comprenant une tête de vis (52) en contact avec ledit moyen de réception (71).
  12. 12. Compresseur (7), notamment électrique, comprenant un ensemble selon la revendication 10 ou 11.
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