Brevet FR2566203A1 — publié le 19851220

I PHN 10 964 L'invention concerne un moteur électrique comportant un stator, un arbre de moteur et un rotor disposé sur l'arbre de moteur et comportant un corps de rotor dans lequel est pratiquée une ouverture centrale et qui est réuni par une couche élastique à l'arbre de moteur traversant l'ouverture. La demande de brevet allemand No 2 328 886 préconise un moteur à courant continu du genre décrit ci-dessus dans lequel le corps de rotor est constitué par un aimant permanent. Entre le corps de rotor et l'arbre de rotor est formée une couche en forme de manchon dirigée dans le sens axial et constituée par un matériau élastique, couche au moyen de laquelle le corps de rotor est fixé élastiquement sur l'arbre de rotor. La couche élastique sert, dans les conditions de fonctionnement, à absorber lors d'un freinage brusque du rotor une partie de l'énergie cinétique accumulée dans le corps de rotor tournant pour diminuer la sollicitation d'un engrenage couplé à l'arbre de moteur. Le moteur électrique connu présente l'inconvénient que la construction élastique n'est fonctionnelle que lors du freinage brusque du rotor. Un autre inconvénient est que la couche élastique a une épaisseur assez grande et que, par conséquent, cette couche peut facilement être déformée dans le sens axial, de sorte que la fixation du rotor sur l'arbre de moteur est molle dans ce sens, ce qui peut entraîner de grands décalages axiaux inadmissibles du corps de rotor par rapport à l'arbre 2 PHN 10 964 de moteur. De plus par suite de La couche élastique assez épaisse, Le corps de rotor peut Légèrement basculer par rapport à l'arbre de moteur. L'invention a pour but d'améliorer le rotor du genre décrit dans le préambule de façon que lesdits inconvénients ne se présentent plus. A cet effet, le moteur électrique conforme à l'invention est remarquable en ce que l'arbre de moteur présente une nervure radiale périphérique entrant dans une gorge périphérique du corps de rotor, la couche élastique étant au moins située entre le corps de rotor et la nervure entrant dans la gorge, et l'épaisseur de la couche élastique étant faible par rapport à la hauteur de la nervure. Dans le moteur électrique conforme à l'invention, la couche élastique présente à la fois des parties dirigées dans le sens axial et des parties dirigées légèrement dans le sens radial, de sorte que la couche a une plus grande surface active que celle dans le moteur connu. Cela présente l'avantage que l'épaisseur de la couche peut être très faible, de sorte que des renversements du corps de rotor par rapport à l'arbre de moteur sont au moins pratiquement exclus. Un autre avantage du moteur électrique conforme à l'invention est que les parties de la couche élastique qui sont dirigées légèrement dans le sens radial empêchent le corps de rotor de se déplacer axialement par rapport à l'arbre de moteur, ce qui rigidifie notablement la fixation du rotor dans le sens axial. De préférence, la nervure a une section transversale sensiblement rectangulaire et la gorge a généralement une section correspondant à celle-ci. 3 PHN 10 964 La couche élastique peut être en matériau élastique en soi connu, tel que le caoutchouc, par exemple du caoutchouc butyle ou du caoutchouc nitrile. On obtient des résultats particulièrement avantageux si la couche élastique est constituée par un élastomère polyuréthanique thermoplastique, par exemple le matériau commercialisé sous le nom de Desmopane 485 ou 487. Dans les moteurs électriques du genre auquel se rapporte l'invention, le stator et le rotor sont munis respectivement de premiers et de seconds moyens magnétiques qui coopèrent pour la mise en rotation de l'arbre de moteur. Les premiers moyens peuvent être constitués, par exemple, d'un aimant permanent à aimantation radiale, alors que les seconds moyens peuvent être constitués, par exemple, d'une pluralité de bobines, les bobines étant excitées à une fréquence déterminée. Les moteurs électriques envisages sont généralement de dimensions relativement faibles et sont utilisés, par exemple, dans des appareils audio et vidéo, des caméras et des appareils périphériques pour ordinateurs, tels que des unités de disquette. Dans toutes ces applications, des exigences strictes sont imposées à la stabilité du moteur électrique aussi bien qu'à l'allure de la vitesse de l'arbre de moteur. Dans un arbre de moteur tournant, à la suite du mouvement relatif des bobines par rapport aux p8les magnétiques, il se produit une variation ondulatoire du couple qui provoque inévitablement des irrégularités dans la vitesse de rotation de l'arbre de moteur. Toutefois, ces variations de vitesse peuvent être limitées par des systèmes de commande électroniques non précisés dans cet exposé. Des 4 PHN 10 964 expériences ont montré que la fixation élastique des corps de rotor sur l'arbre de moteur dans le moteur électrique conforme à l'invention permet d'obtenir une diminution de la fréquence propre de la partie rotative du moteur électrique et un amortissement tels que les perturbations de rotation du rotor ne sont pratiquement plus transmises à l'arbre de moteur. De ce fait, il n'est pas nécessaire de monter les systèmes de commande électroniques cités ci-dessus, ce qui est intéressant au point de vue économique. Un mode de réalisation préférentiel du moteur électrique conforme à L'invention est remarquable en ce que La nervure fait partie d'un moyeu fixé sur l'arbre de moteur, la couche élastique étant fixée au corps de rotor et au moyeu. La présence du moyeu offre des avantages dans la fabrication du moteur. Ainsi, le montage de l'arbre de moteur peut s'effectuer après que La réalisation du rotor a été achevée. Cela est notamment avantageux dans le cas o l'arbre de moteur a une - grande longueur, de sorte que celui-ci est difficile à manipuler et à positionner au cours du processus de fabrication. De plus, cette condition diminue considérablement le risque d'endommagement de l'arbre au cours de la fabrication du moteur. Un autre mode de réalisation préférentiel est remarquable en ce que, de part et d'autre de la gorge, le corps de rotor présente une partie marginale située près de l'ouverture centrale, partie marginale o la couche élastique s'étend plus loin à partir de la gorge et o la couche a une épaisseur plus faible que dans la gorge. Un avantage de ce mode de réalisation est que lesdites parties plus minces de la couche élastique augmentent la rigidité radiale du rotor. PHN O10 964 La description suivante, en regard des dessinsannexés,permettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure I représente en coupe un premier mode de réalisation d'un rotor pour le moteur électrique conforme à l'invention. La figure 2 représente en coupe un deuxième mode de réalisation d'un rotor. La figure 3 représente en coupe longitudinale un mode de réalisation du moteur électrique conforme à l'invention. Le rotor 1 de La figure 1 comporte un corps de rotor 5 en forme de disque fixé sur un arbre de moteur 3. Dans le corps de rotor 5, qui est en matière plastique, sont noyées cinq bobines 7 dont une seuLe a été représentée. Le corps de rotor 5 a une ouverture centrale 9 et présente une gorge 13 sur la face intérieure 11. Dans la gorge 13 qui entoure l'arbre de moteur 3, pénètre une nervure périphérique 15 de l'arbre de moteur 3, l'espace en forme de fente compris entre le corps de rotor 5 et l'arbre de moteur 3 avec la nervure 15 à section transversale rectangulaire est rempli d'une couche élastique 17 en Desmopane 487 d'une épaisseur de 250 pm. Pour améliorer l'adhérence de la couche élastique 17 à la nervure 15, la nervure 15 peut être munie d'une surface rugueuse. Pour permettre entre autres d'augmenter la rigidité radiale, la couche élastique 17 est plus mince dans les parties marginales 19a et 19b du corps de rotor 5 que dans la gorge 13. Un autre mode de réalisation du rotor est illustré sur la figure 2. Le rotor 21 a un corps de rotor 25 constitué d'une partie 25a en forme de collerette et en styrène-butadiène acrylique mélangé avec du polycarbonate et d'une partie cylindrique 25b 6 PHN 10 964 en métal. Le corps de rotor 25 présente une ouverture centrale 29 dans laquelle est disposé un moyeu 30 en aluminium monté sur l'arbre de moteur relativement long 23. La face intérieure 31 du corps de rotor 25 présente une gorge périphérique 33 en forme de canal dans laquelle pénètre une nervure radiale du moyeu , entourant l'arbre de moteur 23. Entre le moyeu et le corps de rotor 25, s'étend une couche élastique 37 en caoutchouc butyle. Dans les parties marginales 39a et 39b du corps de rotor 25, la couche 37 fixée au moyeu 30 et au corps de rotor 25 présente des parties d'une épaisseur plus faible. Ci-après, on va expliquer succinctement la manière dont le corps de rotor 25 est fixé sur l'arbre de moteur 23. Pendant la fabrication, on procède d'abord à la formation de la couche élastique 37 sur le moyeu , après quoi l'ensemble du moyeu 30 et de la couche 37 est enrobé par projection de styrène-butadiène acrylique mélangé avec du polycarbonate. Par cette dernière opération, est formée la partie de rotor 25a et est fixée en outre la partie de rotor 25b. Ensuite, L'ensemble du moyeu 30, de la couche élastique 37 et du corps de rotor 25 est monté sur l'arbre de moteur 23. Le mode de réalisation du moteur électrique conforme à l'invention, indiqué par la référence 40 sur la figure 3, peut être incorporé, par exemple, à un magnétoscope pour l'entraînement d'un tambour porte-têtes. Le moteur électrique 40 comporte un rotor 51 muni d'un corps de rotor 55, un stator 52 réalisé sous la forme d'un tambour stationnaire et un arbre de moteur 53 logé dans celui-ci. Le stator 52 est muni de deux paliers 54 servant à supporter à rotation l'arbre de moteur 53, 7 PHN 10 964 les deux paliers étant maintenus en place par des rondelles d'arrêt 54a. La figure montre en outre que ce mode de réalisation est muni d'un transformateur rotatif 56 servant à coopérer avec un tambour porte- têtes. Sur le stator 52, est fixé un noyau feuilleté 58 sur lequel sont enroulées les bobines 59. De plus, un boîtier 61 est fixé au stator 52 au moyen de vis 62, boîtier qui sert à protéger l'arbre de moteur 53 et à le supporter dans le sens axial par l'intermédiaire d'un support de tourillon 63. Une platine à circuits imprimés 64 est munie d'un connecteur 64a, de câblage électrique et de fils de connexion 64b pour l'alimentation en courant des bobines 59. Le corps de rotor 55 présente une partie de fixation 55a en matière plastique et une partie cylindrique métallique 56b qui, sur sa face inférieure, est munie d'un aimant cylindrique 57 à aimantation radiale coopérant avec les bobines. Le corps de rotor 55 est situé sur un moyeu 60 fixé sur l'arbre de rotor 53 de façon à être résistant à la torsion et muni d'une nervure 65. Pour la fixation du rotor 51 à l'arbre de moteur 53, une couche élastique 67 d'une épaisseur de 250 pm s'étend entre la partie 55a du corps de rotor 55 et le moyeu 60. 8 PHN 10 964 REVENDICATIONS: 1. Moteur électrique (40) comportant un stator (52), un arbre de moteur (3, 23, 53) et un rotor (1, 21, 51) disposé sur l'arbre de moteur et comportant un corps de rotor (5, 25, 55) dans lequel est pratiquée une ouver- ture centrale (9, 29) et qui est réuni par une couche élastique (17, 37, 67) à l'arbre de moteur traversant l'ouverture, caractérisé en ce que l'arbre de moteur présente une nerbure radiale périphérique (15, 35, 65) entrant dans une gorge périphérique (13, 33) du corps de rotor, la couche élastique étant au moins située en- tre le corps de rotor et la nervure entrant dans la gorge, et l'épaisseur de la couche élastique étant faible par rapport à la hauteur de la nervure. 2. Moteur électrique selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la nervure (35) fait partie d'un moyeu (30) fixé sur l'arbre de moteur (23), la couche élastique (37) étant fixée à la fois au coprs de rotor (25) et au moyeu. 3. Moteur électrique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, de part et d'autre de la gorge, le corps de rotor présente une partie marginal (19a, 19b; 39a, 39b) située près de l'ouveture centrale, par- tie marginale o la couche élastique s'étend plus loin à partir de la gorge et o la couche a une épaisseur plus faible que dans la gorge. 4. Moteur électrique selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche élastique (17, 37, 67) est de 500 /um au maximum. 5. Moteur électrique selon l'une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la nervure (15, 35, ) a une section transversale au moins approximativement rectangulaire. 6. Moteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche élastique est constituée par un élastomère polyuréthanique thermoplas- tique.