Brevet FR2470469A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne un moteur électrique à double palier,et une motopompe à liquide munie d'un tel moteur. Un bon fonctionnement d'un moteur électrique dépend non seulement de ses caractéristiques électriques mais également d'un bon centrage de son rotor dans l'alésage de son stator. Dans la fabrication d'un moteur électrique à double palier, l'assemblage des paliers portant 1' arbre du rotqr sur le stator est, jusqu'à présent, une opération longue et onéreuse. Pour faciliter cette opération, des paliers à rotule ont été utilisés. Cependant ces paliers à rotule sont habituellement plus coûteux que les coussinets cylindriques habituels, et la solution reste encore onéreuse pour la fabrication du moteur. La présente invention ayant pour but d'éviter ces inconvénients, permet de réaliser un moteur électrique à double palier économique et ayant un bon fonctionnement, et une motopompe à liquide munie d'un tel moteur. Un moteur électrique ayant un rotor tournant concentriquement dans l'alésage d'un stator, comprend selon l'invention, un support monobloc rigide, ayant une forme générale d'un U dont les branches supportent à la fois les deux côtés du stator et les deux paliers de l'arbre du rotor. Pour mieux faire comprendre l'invention, on décrit ci-après un exemple de réalisation illustré par des dessins ci-annexés dont la figure 1 représente une vue-latérale schématique d'un moteur électrique à double palier, réalisé selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue schématique du moteur de la figure 1, suivant une des extrémités de son arbre - la figure 3 représente une vue schématique du moteur de la figure 1, suivant la deuxième extrémité de son arbre ; - la figure 4 représente une vue schématique d'une phase de fabrication du moteur de la figure 1 ; - la figure 5 représente une vue schématique en coupe d'une motopompe à liquide réalisée selon l'invention ;; - la figure 6. représente à une autre échelle, une vue en perspective d'une première variante de réalisation des coussinets de l'arbre du moteur de la figure 1, et - la figure 7 représente à une autre échelle, une vue en perspective d'une deuxième variante de réalisation des coussinets de l'arbre du moteur de la figure 1. Un moteur électrique à double palier 1 pris comme un exemple et illustré dans les figures 1 et 2 comprend un stator 2 formé d'un paquet de tôles en forme d'un U et d'un bobinage 3 muni d'un noyau monté entre les extrémités des branches du U de ce paquet de toles, et un rotor 4 supporté par deux paliers 5 et 6 et tournant concentriquement dans un alésage 7 formé dans l'épaisseur de la base du U de ce paquet de tôles constituant le stator 2. L'invention est cependant applicable à toute autre forme de machine électrique ayant un rotor supporté par deux paliers. Le moteur 1 illustré comprend un support monobloc ri gide 8 en forme générale. d'un U dont les branches supportent d' une part les deux paliers 5 et 6 de l'arbre 9 du rotor 4 et d' autre part, les deux côtés d'extrémité du stator 2. Selon une caractéristique importante de l'invention, le stator 2 comprend sur les deux côtés latéraux de son alésage 7, deux tiges rigides 10 et 11 de longueurs identiques à faces d'extrémité parallèles entre elles, et perpendiculaires, à leur axe, montées à force , à travers des trous correspondants 12 et 13 formés dans le paquet de tôles du stator 2 (figure 5), de manière que les faces de leurs extrémités définissent sur les deux côtés de ce stator 2, dsux plans perpendiculaires à l'axe de l'alésage 7 de ce dernier(2) quelle que soit la géométrie des faces de ces côtés de ce stator. Dans la fabrication du moteur 1, un dispositif de montage 14 du type illustré dans la figure 4 pourra être utilisé pour l'assemblage des tiges 13 et 11 sur le stator 2. Le dispositif de montage 14 comprend un socle 15 muni d'une surface de référence 16 et d'un bossage cylindrique 17 ayant un diamètre légèrement inférieur à l'alésage cylindrique 7 du stator 2 et une paroi latérale 18 perpendiculaire à la surface de référence 16. La surface de référence 16 est ainsi également perpendiculaire à l'axe 20 du bossage cylindrique 17. Le dispositif 14 comprend, en outre, autour du bossage cylindrique 17 un bossage de calage 19 aont la hauteur est égale à la longueur des extrémités des tiges 10 et 11, en saillie sur l'une des faces d'extrémités du paquet de tales du stator 2. Lors de l'assemblage des tiges 10 et 11, le stator 2 est monté sur le dispositif 14, avec son alésage cylindrique 7 coulissant en frottement doux sur le long du bossage cylindrique 17. Quand le stator 2 est en place, supporté par le bossage de calage 19, les tiges 10 et 11 sont respectivement introduites dans les trous correspondants 12 et 13, et poussées au moyen d'une presse par exemple, jusqu'à ce que les faces de leurs extrémités butent contre la surface de référence 16. Etant donné que cette surface de référence 16 est perpendiculaire à l'axe 20 du bossage cyllindrique 17, les faces des extrémités des tiges 10 et 11 définissant également un plan perpendiculaire à l'axe de l'alésage cylindrique 7 du stator.A noter que l'on peut inverser les opérations de montage.Les tiges 10 et 11 étant maintenues en place par un moyen quelconque sur le montage 14, on enfonce le stator sur le montage jusqu'à ce qu'il vienne en butée sur le bossage de calage 19. Le fait d'inverser les opérations facilite l'obtention d'une bonne géométrie de l'assemblage. Selon une autre caractéristique de l'invention le support rigide 8 en U du moteur 1 comprend dans les extrémités de chacune des branches du U, trois logements 21, 22, 23 pour recevoir respectivement les extrémités des deux tiges 10 et Il du stator 2 et un coussinet 24 constituant un des paliers 5 et 6 de l'arbre 9 du rotor 4. Les logements 21, 22, 23 ont la forme d'un U (figures 2 et 3) s'ouvrant vers l'extérieur et dont les branches du U s'amincissent vers leurs extrémités. La longueur des logements 21, 22 est dépendante de la longueur uniforme des tiges 10 et 11, et délimitée par des épaulements terminaux 25, 26. Autrement dit la distance entre les épaulements 26 des logements 22, et celle entre les épaulements 25 des logements 21, sont identiques et égales à la longueur uniforme des-tiges 10 et li La longueur des logements 23 est dépendante de la longueur des coussinets 24 de type habituel. -Selon l'invention les épaulements terminaux 25 et 26 des logements 21 et 22 se trouvant sur une même branche du U du support 8 définissent un plan perpendiculaire à l'axe des loge mentis 23 recevant les coussinets 24 de l'arbre 9 du rotor 4, et les entre-axes entre les tiges 10, 11 et l'alésage cylindrique 7 du stator 2 sont identiques aux entre-axes entre les logements 21, 22 pour les extrémités de ces tiges 10 et 11, et les logements 23 pour les coussinets 24. Dans l'assemblage du moteur 1, le rotor 4 avec son arbRe 9 portant des coussinets 24 est préalablement disposé dans l'alésage cylindrique 7 du stator. 2 et l'ensemble est monté sur le support 8 en U. La forme ouverte du U des logements 21, 22, 23 permet une mise en place facile des extrémités des tiges 10 et 11 et des coussinets 24. Le blocage en place des extrémités des tiges 10 et 11 et des coussinets 24, est obtenu par un rabattement, l'une vers l'autre des deux branches amincies du U des logements 21,22,23. Ce blocage en place peut être réalisé par tout autre moyen connu. Les plans définis par les faces des extrémités des tiges 10 et il et ceux définis par les épaulements 25, 26 des logements 21, 22 sont alors confondus et deviennent perpendiculaires à la fois à l'alésage cylindrique 7 du stator 2 et à l'axe des coussinets 24, autrement dit à l'axe du rotor 4. En outre les entre-axes entre les tiges 10, 11 et l'alésage cylindrique 7 du stator 2 et ceux entre les logements 21, 22 des extrémités de ces tiges ct les logements 23 des coussinets 24 sont également confondus. Le rotor est de ce fait, correctement centré dans l'alésage cyclindrique 7 du stator 2. Le centrage entre le rotor 4 et l'alésage cylindrique 7 est immédiatement obtenu, lors de la mise en place des extrémités des tiges 10 et 11 et des coussinets 24, sans nécessiter aucun ajustement supplémentaire de la position de ce rotor 4. Une appréciable économie de temps est de ce fait réalisée. Le moteur 1 ainsi fabriqué avec des coussinets habituels est particulièrement économique, tout en présentant un excellent fonctionnement. Dans une application illustrée dans la figure 5, sur un côté du moteur 1 est fixé à l'arbre 9 de celui-ci un ventilateur 27 pour assurer le refroi dissement du moteur et sur l'autre caté de ce moteur sont montés un joint d'étanchéité 28 et une pompe à liquide 29. La pompe 29 comprend un carter 30 fixé contre l'une des branches du U du support 8 en U du moteur 1, muni de tubulures d'entrée et de sortie de liquide et une turbine 31 fixée sur l'arbre 9 du moteur 1 pour aspirer, d'un côté, du liquide venant de la tubulure d'entrée, et refouler, de l'autre côté, ce liquide à travers la tubulure de sortie. La motopompe ainsi réalisée selon l'inven tion est économique et présentant un bon rendement. Dans les exemples illustrés dans les figures 1 à 5, les coussinets 24 portant l'arbre 9 du moteur ont une paroi continue et cylindrique sur toute leur longueur. Selon l'invention les coussinets 24 peuvent avoir toute autre forme facilitant un bon maintien en place dans leurs logements 23 sans risque d'être inopportunément déformés sous 11 effet de la pression provoquée lors du rabattement des branches amincies du U de ces logements 23. Dans une première variante de réalisation illustrée dans la figure 6, les coussinets 24 ayant une forme générale cylindrique, comprenant sur leur surface extérieure au moins deux ailettes diamétralement opposées 32, 33. Ces aillettes contribuent au maintien en place des coussinets 24 en recevant les extrémités rabattues des branches amincies du U des logements 23. Le rabattement de ces branches des logements 23 en U, uniquement sur ces aillettes, ne risque plus de déformer les coussinets 24 et par conséquent leur alésage. Dans une deuxième variante de réalisation illustrée dans la figure 7, les coussinets cylindriques 24 sont pourvues d'au moins une rainure transversale 34. Les parties du fond de cette rainure 34 constituées par des épaisseurs de la paroi du coussinet 24, contribuent, au maintien en place du coussinet, en recevant les extrémités rabattues des branches amin- cies du U des logements 23. Le rabattement de ces branches des logements 23 en U, uniquement sur ces épaisseurs, ne risque plus de déformer les coussinets 24 et par conséquent leur alésage. REVENDICATIONS 1. Moteur électrique à double palier, ayant un rotor tournant concentriquement dans l'alésage cylindrique d'un stator, caractérisé en ce qu'il comprend un support monobloc rigide (8) ayant une forme générale d'un U dont les branches supportent à la fois les deux côtés d'extrémité du stator (2) et les deux paliers (5,6) de l'arbre (9) du rotor (4.) 2.Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un stator (2) muni sur les deux côtés latéraux de son alésage cylindrique (7) de deux tiges (10, 11) ayant des longueurs identiques et des faces d'extrémité, parallèles entre elles, et définissant sur les deux côtés d'extrémité du stator (2) des plans perpendiculaires à l'axe de l'alésage cylindrique (7) de ce dernier (2), et d'autre part un support (8) en U muni, dans les extrémités de chacune des branches du U, de trois logements (21, 22, 23) pour recevoir respectivement les extrémités de ces deux tiges (10, 11) et d'un coussinet (24) constituant un des paliers (5, 6) de 1' arbre (9) du rotor (4), logements ayant des entreaxes identiques à ceux entre les deux tiges (10, 11) et l'alésage (7) du stator (2), et des longueurs délimitées par des épaulements terminaux (25, 26) de manière que l'écartement entre deux épaulements terminaux des logements recevant les deux extrémités de chacun de ces deux tiges (10, 11) soit égale à la longueur de ces tiges et que ce9 quatre épaulements (25, 26) définissent sur les deux côtés d'extrémité du stator (Z) deux plans perpendiculaires à l'axe des coussinets (24). 3. Moteur selon la revendication 2, carac térisé en ce que le support (8) en O comprend, dans les extrémités de chacune des branches du ti, des lo gements (21, 22, 23) en O présentant leur ouverture tournant vers l'extérieur. 4. Moteur selon la revendication 3, carac térisé en ce que, dans le support (8) des logements (21, 22, 23) en U comprend des branches du U s'amin cissant vers leurs extrémités. 5. Moteur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, les coussinets (24) supportant l'arbre (9) du rotor (4) comprennent, sur leur surface extérieure,des ailettes diamétralement op posées,dstinées à recevoir des extrémités rabattues des branches du U de leurs logements (23) en U. 6. moteur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, les coussinets (24) supportant l'arbre (9) du rotor (4) comprennent, au moins, une rainure transversale (34) dont les parties du fond constituées par des épaisseurs de la paroi sont destinées à recevoir des extrémités rabattues des branches du U de leurs logements (23) en U. 7. Motopompe à liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend un moteur à double palier selon l'une des revendications 1 à 4, entrainant une pompe (29) ayant un carter (30) fixé contre l'une des branches du U du support (8) en U de ce moteur et renfermant une turbine (3) montée sur 11 arbre (9) de ce moteur (1).