Brevet FR2700077A1 — publié le 19940701

La présente invention concerne les moteurs électriques et, plus particulièrement, ceux d'entre eux dont l'inducteur est fait d'aimants permanents. L'invention a tout spécialement pour objet un dispositif perfectionné de maintien d'au moins deux aimants permanents inducteurs contre la carcasse d'un moteur électrique. Comme on le sait, un moteur électrique comprend, habituellement, un stator et un rotor dont l'un d'entre eux est muni d'inducteurs et dont l'autre est muni d'un induit. I1 est classique d'utiliser pour inducteurs des aimants permanents. Ce type général de moteur est souvent utilisé dans l'industrie automobile à bord des véhicules pour entralner des essuie-glaces, des lève-vitres, des groupes motoventilateurs par exemple. Selon l'usage auquel ces moteurs sont destinés, c'est soit le rotor, soit le stator qui porte les aimants permanents inducteurs. La mise en place et le maintien en position de tels aimants permanents inducteurs contre la carcasse du moteur soulèvent des difficultés. En effet, quelle que soit la précision avec laquelle de tels aimants permanents inducteurs sont confectionnés, il est encore nécessaire qu'ils occupent des positions relatives bien déterminées, d'une part par rapport à la carcasse aussi bien en direction longitudinale quten direction radiale repérées par rapport l'axe de rotation du rotor, et d'autre part par rapport à eux-mêmes pour ce qui est de leur écartement périphérique mutuel, afin d'obtenir le circuit magnétique qui contribue à procurer le rendement optimal. On conçoit que la pose et l'immobilisation des aimants permanents inducteurs à l'intérieur de la carcasse du moteur requièrent, habituellement, l'usage de composants nombreux et spécifiques ainsi que des opérations d'assemblage complexes. Tout ceci grève et alourdit les coûts de production. Le but de l'invention est de remédier à ce type d'inconvénients à l'aide d'un dispositif perfectionné de maintien d'au moins deux aimants permanents inducteurs contre la carcasse d'un moteur électrique. L'invention a pour objet un dispositif de maintien d'au moins deux aimants permanents inducteurs contre la carcasse d'un moteur électrique dont la carcasse présente une paroi intérieure configurée en anneau cylindrique circulaire d'axe déterminé et dont les aimants permanents se présentent chacun en arc de couronne avec des surfaces extérieures conformées pour épouser la paroi intérieure de la carcasse et deux tranches opposées pratiquement parallèles à cet axe de l'anneau de la paroi intérieure qui pour deux aimants successifs sont disposées en vis-à-vis pour délimiter au moins deux entrefers ainsi que deux flancs opposés qui sont pratiquement orthogonaux à cet axe.Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend au moins deux butées saillantes intérieurement sur la paroi intérieure de la carcasse qui sont disposées à distance l'une de l'autre pour recevoir chacune l'une des tranches opposées de deux aimants permanents successifs, et au moins une agrafe élastique en U avec deux branches pratiquement parallèles entre elles et reliées par un pont et agencées pour chacune prendre appui sur l'autre des tranches opposées de deux aimants permanents successifs et appliquer à la fois chacune des deux autres tranches opposées contre celle des butées qui lui correspond et les surfaces extérieures de chacun des aimants permanents contre la paroi intérieure de la carcasse. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent, ainsi que de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où - la Figure 1 est une vue en bout partielle schématique d'un mode de réalisation de l'invention; et - la Figure 2 est une vue similaire perspective partielle d'une variante du mode de réalisation de la Figure 1. Les moteurs électriques à aimants permanents inducteurs, et en particulier ceux utilisés à bord des véhicules automobiles terrestres étant bien connus dans la technique, on ne décrira dans ce qui suit que ce qui concerne directement ou indirectement l'invention. Pour le surplus, l'homme du métier puisera dans les solutions classiques courantes à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. Dans ce qui suit, on utilise toujours un même numéro de référence pour identifier un élément homologue, quel que soit le mode de réalisation ou sa variante d'exécution. Pour la commodité de l'exposé, on décrira successivement chacun des constituants d'un dispositif perfectionné de maintien selon l'invention avant d'en exposer la fabrication au besoin, et le montage et le fonctionnement. L'invention sera décrite à propos de moteurs électriques de petite puissance du type de ceux utilisés à bord des véhicules automobiles terrestres. I1 est clair que l'invention n'est pas limitée à un dispositif pour ce seul type de moteur. Le dispositif perfectionné de maintien d'au moins deux aimants permanents inducteurs convenant à tous les types de moteurs électriques, on limitera la description à ce sur quoi porte l'invention. Par exemple, on ne décrira pas la structure de l'induit et des autres parties d'un moteur électrique. Comme on le voit, le moteur électrique comprend entre autres une carcasse 10 avec une paroi 11 intérieure en anneau cylindrique circulaire d'axe 100. Cette paroi intérieure 11 de la carcasse 10 est munie d'au moins deux butées 12 saillantes intérieurement qui sont disposées à distance l'une de l'autre pour les raisons qui apparaîtront par la suite étant entendu qu'une butée peut être simple ou multiple pour définir l'entrefer entre deux aimants successifs. De préférence, chacune 12 de ces butées est formée de butées élémentaires au nombre de quatre qui sont disposées à la manière des sommets d'un polygone par exemple quadrangulaire, tel un rectangle ou un carré, dont deux des côtés opposés sont parallèles aux génératrices de la paroi intérieure 11, ctest-à-dire à l'axe 100.Ces butées 12 simples ou multiples se présentent, par exemple mais non exclusivement, à la manière de "semi-crevés" obtenus par emboutissage et découpe de la carcasse, selon des techniques de fabrication classiques. De préférence, la paroi intérieure 11 est aussi munie d'un arrêtoir 13 pour les raisons qui apparaîtront par la suite. Cet arrêtoir 13 se présente par exemple pour un mode de réalisation à la manière de deux protubérances 131 délimitant entre elles un creux 132. Cet arrêtoir 13, qui fait saillie intérieurement sur la paroi intérieure 11, est orienté pratiquement parallèlement à l'axe 100. Cet arrêtoir 13 se présente aussi, par exemple, à la manière de "semi- crevés". En outre, de préférence, la paroi intérieure 1 1 porte des épaulements 14 dont le nombre est au moins égal à celui des aimants permanents inducteurs et qui font saillie intérieurement pour les raisons qui apparaîtront par la suite. Ces épaulements 14 sont, de préférence, disposés selon un cercle de section droite de la carcasse centré sur l'axe 100. La répartition et la disposition des butées, arrêtoirs et épaulements en saillie sur la paroi intérieure de la carcasse sont illustrées sur les figures du dessins et sont fonction de leurs rôles particuliers. Au moins deux aimants permanents 20 qui se présentent, chacun, en arc de couronne, sont délimités par une surface 21 extérieure, deux tranches 22 opposées ainsi que par deux flancs 23 opposés. Les surfaces extérieures 21 des aimants sont conformées pour épouser le plus étroitement possible la paroi intérieure 11 de la carcasse 10. Les tranches opposées 22 sont pratiquement parallèles aux génératrices de la paroi intérieure 11, c'est-à-dire à l'axe 100, lorsque les aimants sont mis en place. Les flancs opposés 23 sont, eux, situés dans un plan qui est pratiquement perpendiculaire à l'axe 100 c'est-à-dire aux génératrices de la paroi intérieure 11 lorsque les aimants sont mis en place, comme illustré. Au moins une agrafe 30, élastique en U comprend deux branches 31 pratiquement parallèles entre elles et reliées entre elles par un pont 32. De préférence, chacune des branches 31 présente à son extrémité libre une patte 33 repliée pratiquement à l'équerre relativement à la branche 31 correspondante. Ces pattes 33 sont, de préférence orientées, de manière à être dans le plan de l'agrafe, ctest-à-dire dans le plan déterminé par les branches 31 et le pont 32. Une telle agrafe est destinée à être insérée entre deux aimants permanents successifs, comme illustré. La carcasse 10 en métal est fabriquée selon toute technique classique traditionnelle, les aimants 20 sont faits par exemple en poudre métallique magnétique frittée et l'agrafe 30 est faite en corde à piano convenablement pliée, de préférence amagnétique. La carcasse, les aimants permanents et la ou les agrafes sont réunis, assemblés et montés comme illustré clairement sur les Figures du dessin. On voit que chacun des aimants permanents 20 reposent par l'une de ses tranches 22 contre les butées 12 et aussi, de préférence, par l'un de ses flancs 23 contre au moins un épaulement 14. L'agrafe 30 est disposée entre deux aimants permanents 20 successifs de manière que son pont 32 coopère avec un arrêtoir 13 correspondant, par exemple soit logé dans le creux 132 délimité par les deux protubérances 131 d'un arrêtoir 13, afin que ses branches parallèles 31 s'appliquent étroitement contre les tranches opposées 22 de deux aimants permanents 20 successifs, avec les pattes 33 au contact de l'autre des flancs 23 des aimants 20. Grâce au dispositif selon l'invention, on voit que, d'une part, les aimants 20 sont immobilisés longitudinalement parallèlement à la direction de l'axe 100 dans les deux sens opposés à la fois par les épaulements 14 et par les pattes 33 de l'agrafe 30 retenue prisonnière par l'arrêtoir 13, et que, d'autre part, les branches 31 d'une agrafe 30 appliquent fermement les tranches opposées 22 de deux aimants 20 successifs contre les butées 12 qui leur correspondent afin de leur donner une position radiale et un écartement relatif définissant des entrefers bien déterminés. On voit que l'invention n'est pas limitée à l'usage de deux seuls aimants permanents inducteurs et qu'on peut utiliser davantage d'aimants; il suffit alors d'utiliser des agrafes et des butées, arrêtoirs et épaulements en nombres appropriés. On comprend donc que la fabrication d'un moteur équipé d'un dispositif selon l'invention est grandement simplifiée puisqu'il suffit d'abord de mettre en place les aimants de préférence en appui contre les butées et épaulement puis ensuite d'insérer entre deux aimants successifs une agrafe en plaçant son pont contre l'arrêtoir et en appliquant ses pattes contre les flancs correspondants de ces aimants. De telles opérations de montage et d'assemblage ne nécessitent qu'une cinématique très simple et peuvent être aisément automatisées à l'aide de robots ou d'automates programmables. Ce qui précède met bien en lumière l'intérêt de l'invention et les avantages qu'elle offre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de maintien d'au moins deux aimants permanents inducteurs contre la carcasse d'un moteur électrique dont la carcasse (10) présente une paroi intérieure (11) configurée en anneau cylindrique circulaire d'axe (100) déterminé et dont les aimants permanents (20) se présentent chacun en arc de couronne avec des surfaces extérieures (21) conformées pour épouser la paroi intérieure (11) de la carcasse (10) et deux tranches opposées (22) pratiquement parallèles à cet axe (100) de l'anneau de la paroi intérieure (11) qui pour deux aimants (20) successifs sont disposées en visà-vis pour délimiter au moins deux entrefers ainsi que deux flancs (23) opposés qui sont pratiquement orthogonaux à cet axe (100), dispositif caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux butées (12) saillantes intérieurement sur la paroi intérieure (11) de la carcasse (10) qui sont disposées à distance l'une de l'autre pour recevoir chacune l'une des tranches opposées (22) de deux aimants permanents (20) successifs, et au moins une agrafe (30) élastique en U avec deux branches (31) pratiquement parallèles entre elles et reliées par un pont (32) et agencées pour chacune prendre appui sur l'autre des deux tranches opposées (22) de deux aimants permanents (20) successifs et appliquer à la fois chacune des deux autres tranches opposées (22) contre celle des butées (12) qui lui correspond et les surfaces extérieures (21) de chacun des aimants permanents (20) contre la paroi intérieure (11) de la carcasse (10). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les butées (12) sont disposées à la manière des sommets d'un polygone dont deux des côtés sont parallèles à l'axe (100) de l'anneau cylindrique de la paroi intérieure (11). 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi intérieure (11) est munie d'au moins un arrêtoir (13) destiné à immobiliser le pont (32) de l'agrafe (30) dans une direction parallèle à l'axe (100) de l'anneau de la paroi intérieure (11). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arrêtoir (13) comprend deux protubérances (131) délimitant entre elles un creux (132). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'arrêtoir (13) est orienté pratiquement parallèlement à l'axe (100). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'arrêtoir (13) contribue à immobiliser longitudinalement parallèlement à l'axe (100) et dans les deux sens opposés les aimants (20). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les branches (31) présentent chacune une extrémité libre munies d'une patte (33) repliée pratiquement à l'équerre relativement à la branche (31) correspondante. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque patte (33) est pratiquement dans le plan de l'agrafe (30) et est destinée à venir au contact de l'un des flancs (23) d'un aimant (20). 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la paroi intérieure (11) porte saillant intérieurement au moins un épaulement (14) destiné à coopérer avec l'un des deux flancs opposés (23) d'un aimant permanent (20) et disposé selon un cercle centré sur l'axe (100).