Brevet FR2723489A1 — publié le 19960209

La présente invention concerne un moteur électrique à inducteur constitué par des aimants permanents. Dans l'état de la technique, on sait constituer des machines tournantes comme des moteurs électriques dont l'inducteur comporte une pluralité d'aimants permanents qui sont disposés sur la face d'appui d'une carcasse ou d'un anneau de fermeture du flux magnétique. Dans une telle disposition, les ferrites ménagent entre elles un espace dans lequel on vient placer un rotor bobiné. Quand du courant circule à travers certains bobinages, il s'établit un champ tournant qui permet de faire tourner le rotor par rapport au champ magnétique fixe produit par les ferrites du stator. Lors de la fabrication du moteur, les ferrites sont présentées à l'état neutre dans la carcasse et viennent en position géométrique prédéterminée grâce à des agrafes ou encore à des cales avant d'être notamment collées sur la surface correspondante de la carcasse. En particulier, deux opérations délicates et entraînant des composants relativement coûteux sont nécessaires dans une telle configuration de machine tournante. La première opération consiste à caler chaque ferrite par rapport à une ligne neutre géométrique qui correspondra à d'autres éléments électriques de la machine. Pour réaliser ce calage, il faut disposer d'éléments mécaniques de référence, comme des butées, dont la précision du placement détermine largement la classe de fonctionnement du moteur électrique. La deuxième opération consiste à fixer de façon permanente les ferrites dans la position de réglage. Pour réaliser la fixation, on a proposé de fixer les ferrites au moyen d'agrafes ou encore de les coller par une colle spéciale. Toutes ces opérations sont longues à mettre en oeuvre et exigent du matériel et des composants coûteux. De plus, elles entraînent un certain nombre d'inconvénients liés par exemple au fait que la colle ne permet pas d'obtenir un procédé de fabrication de machine tournante qui soit propre et sans défaut. L'invention apporte remède à ces inconvénients de l'état de la technique en proposant un moteur électrique du genre comportant une carcasse portant des ferrites et présentant des premier et second côtés ouverts, lesdits côtés étant aptes à être fermés par des couvercles, qui est caractérisé en ce qu'il comporte un surmoulage qui ménage une pluralité d'étriers, destinés à venir appuyer sur au moins un côté d'une ferrite de façon à la placer dans une position géométrique définie et à la maintenir en fixation permanente sur la face correspondante de la carcasse. Selon un autre aspect de l'invention, chaque étrier est constitué par des bras souples. Selon un autre aspect de l'invention, l'extrémité libre de chaque bras souple comporte un ergot d'accrochage et de maintien des ferrites. Selon un autre aspect de l'invention, l'autre extrémité des bras souples est connectée à une partie de liaison qui est solidaire d'un couvercle venant de matière avec le surmoulage. Selon un autre aspect de l'invention, chaque étrier présente une forme de "U". Selon un autre aspect de l'invention, le couvercle comporte un alésage destiné à servir de cage à un rotulage par l'extérieur du rotor du moteur électrique, un capuchon étant disposé avec des bras élastiques d'appui sur la surface de la rotule de façon à la presser contre la surface intérieure de la cage et le capuchon étant solidarisé au couvercle. Selon un autre aspect de l'invention, le couvercle présente des rebords respectivement intérieurs et extérieurs destinés à maintenir le couvercle sur un bord circonférentiel de la carcasse, au moins un rebord intérieur servant de butée à au moins une ferrite maintenue par l'étrier. Selon un autre aspect de l'invention, au moins une zone des rebords intérieurs est connectée à au moins une zone des rebords extérieurs par une partie de liaison qui traverse des perçages à travers la carcasse. Selon un autre aspect de l'invention, la partie de liaison des bras souples de chaque étrier est connectée par l'intermédiaire de perçages à au moins un rebord extérieur. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus nettement à l'aide de la description et des dessins annexés qui sont - la figure 1 : une vue en coupe de face d'une partie d'un moteur électrique selon l'invention - les figures 2 et 3 : des vues en coupe dans deux zones différentes de la carcasse de la figure 1 - la figure 4 : une vue extérieure d'une partie d'une machine tournante selon l'invention. A la figure 1, on a représenté une vue en coupe d'une carcasse équipée selon l'invention. La carcasse 1 est principalement constituée par un anneau cylindrique 1 en matériau métallique qui permet de reboucler les lignes de flux de fuite des ferrites, une fois celles- ci installées et magnétisées dans le stator de l'appareil. La carcasse 1 présente donc deux côtés ouverts dont un premier côté ouvert, à droite au dessin de la figure 1, reste libre avant l'installation du rotor de l'invention. Un second côté ouvert, à gauche du dessin de la figure 1, est fermé par un couvercle 2 réalisé en un matériau plastique surmoulé. Le couvercle 2 comporte principalement un logement 3 centré sur l'axe de la machine destiné à servir de cage à une rotule extérieure (représentée en tirets 30) du rotor du moteur électrique. Un capuchon (non représenté) est disposé avec des bras élastiques d'appui sur la surface de la rotule 30 de façon à la presser contre la surface intérieure de la cage 3, le capuchon étant solidarisé au couvercle 2. Le couvercle surmoulé 2 est prolongé par des rebords 12, 13 à la partie supérieure et 15 et 14 à la partie inférieure vue en coupe, et qui sont localement allongés en forme de bras comme le bras 14 de façon à produire un moyen de fixation du moteur qui n'est pas concerné ici dans l'invention. Les rebords peuvent être constitués par des surfaces cylindriques entourant complètement la carcasse cylindrique 1, ou encore par des parties de surfaces cylindriques de façon à entourer des zones prédéterminées de celle- ci. De cette façon, par le surmoulage ainsi que par des étriers qu'on décrira plus loin, le couvercle surmoulé est complètement solidaire de la carcasse métallique 1. Par ailleurs, l'intérieur du couvercle 2 est prolongé par deux étriers latéraux, comme l'étrier 4 visible à la figure 1. Un tel étrier 4 est disposé le long d'une génératrice du corps cylindrique de la carcasse 1 et sur la surface intérieure de ladite carcasse. Il affecte une forme en "U", constituée par un premier bras 5, supérieur au dessin, et un second bras 6, inférieur au dessin, de part et d'autre du plan médian de la figure. Les bras sont reliés par une extrémité à une partie 11 qui vient de matière avec le couvercle 2 proprement dit. L'extrémité libre de chacun des bras 5 et 6 est dotée d'un ergot 7, 8 qui est destiné à venir s'engager sur un côté de la ferrite ainsi qu'on le verra ultérieurement. Le matériau du surmoulage est choisi parmi les matériaux plastiques, de façon à produire des bras 5 et 6 de chaque étrier 4 qui soient suffisamment flexibles pour le montage des ferrites. Lors de l'exécution du surmoulage, on réalise le couvercle 2 muni de ses étriers 4 ainsi que les rebords 12 - 15 qui servent à le solidariser à la carcasse, ainsi que la cage du palier 30. Entre le rebord intérieur 12, 15 et l'ergot respectivement 7 ou 8, on vient ensuite placer des ferrites 9 et 10 dans les zones représentées en tirets à la figure 1. A cet effet, on introduit la ferrite 9 le long de la surface intérieure de la carcasse 1 par le second côté ouvert à droite à la figure 1. Quand le bord gauche de la ferrite rencontre l'ergot, la flexibilité du bras 5 permet d'effacer l'ergot 7 et le bord gauche de la ferrite glisse de façon à venir en butée sur le rebord 12. Le bras flexible 5 revient alors en position normale et presse fortement la ferrite contre la surface intérieure de la carcasse 1. L'ergot 7 remonte et vient emprisonner le bord droit de la ferrite. Celle- ci est donc maintenue et placée avec précision sur la surface intérieure de la carcasse, et entre le rebord 12 et l'ergot 7 ainsi que le long du bras 5. La ferrite 10 est installée de même en glissant le long de l'ergot 8 sur le bras souple 6. Les ferrites sont ensuite magnétisées, et on introduit le rotor bobiné par le second côté ouvert, à droite au dessin. On monte par la gauche la rotule 30 et on ferme le palier par un capuchon élastique, notamment constitué par les bras radiaux élastiques, montés sur un anneau passé par dessus l'arbre de rotation et dont les extrémités sont solidarisées au couvercle 2. Le capuchon élastique appuie de façon élastique sur la rotule 30 en la maintenant contre la cage de son logement dans le couvercle 2. A la figure 2, on a représenté une vue de droite de la figure 1. Les étriers 4 et 20, sont disposés de part et d'autre à gauche et à droite respectivement du plan vertical à la figure 2. Les ferrites 9 et 10 ont été représentées à nouveau en tirets. Le rôle des étriers élastiques 4 et 20 est de presser grâce à leurs bras élastiques, visibles à la figure 1, chaque ferrite sur la circonférence intérieure de la carcasse 1 métallique. Le surmoulage des bords respectivement intérieurs 12, 15 et extérieurs 13, 14 permet de ménager un espace libre mais qui est fermé par le couvercle 2 proprement dit. Le couvercle 2 présente un alésage 3 qui permet le passage d'une part de l'arbre du rotor et d'autre part la disposition d'une rotule extérieure (représentée en tirets 30 à la figure 1). De cette façon, on a réalisé une pièce unitaire qui sert à la fois de fermeture de la carcasse, de rotule ou de rotulage du moteur ainsi qu'au positionnement et à la fixation des ferrites. A la figure 3, on a représenté une vue en coupe selon C à la figure 1 près du couvercle 2 proprement dit. On remarque que la carcasse métallique 1 est percée de trous 21, 22, 23 et 24 à l'intérieur desquels passe la matière plastique du surmoulage. De cette façon, on réalise un parfait ancrage du surmoulage sur la carcasse. On réalise de plus une liaison qui permet d'augmenter la résistance des rebords 13, 12 d'une part et des rebords 15, 14 d'autre part. De même, des trous, respectivement 25 pour l'étrier 20 et 26 pour l'étrier 4, sont prévus de façon à donner une bonne tenue mécanique à chacun des étriers 4, 20. Dans la vue de la figure 3, les étriers 4 et 20 sont vus par la partie de liaison des deux bras souples de chaque étrier. A la figure 4, on a représenté une vue extérieure de la carcasse équipée selon l'invention, dans laquelle les rebords respectivement 13 et 14 sont visibles d'une part ainsi que l'alésage 3 qui permet le rotulage du moteur. On a par ailleurs présenté la zone hachurée 28 dans laquelle se situe les étriers. Cette disposition des étriers permet donc un montage facile des ferrites qui sont ultérieurement aimantées. Puis, on réalise le montage du rotor et la pose des rotules extérieures à travers le rotulage 3. Le second côté ouvert à droite à la figure 1 est ensuite fermé par son propre couvercle, qui comporte notamment une plaquette porte- charbons avec un connecteur électrique de liaison électrique à une source de tension continue et/ ou à un contrôleur, ainsi qu'un palier guidant la rotation du bout correspondant de l'arbre moteur. La présente invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit mais est définie dans les revendications annexées. En particulier, un plus grand nombre d'étriers peut être disposé, notamment si plus de deux ferrites sont contenues dans la carcasse. REVENDICATIONS 1 - Moteur électrique du genre comportant une carcasse portant des ferrites et présentant des premier et second côtés ouverts, lesdits côtés étant aptes à être fermés par des couvercles, caractérisé en ce qu'il comporte un surmoulage qui ménage une pluralité d'étriers (4, 20), destinés à venir appuyer sur au moins un côté d'une ferrite (9, 10) de façon à la placer dans une position géométrique définie et à la maintenir en fixation permanente sur la face correspondante de la carcasse (1). 2 - Moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque étrier (4, 20) est constitué par des bras souples (5, 6). 3 - Moteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre de chaque bras souple (5, 6) comporte un ergot (7, 8) d'accrochage et de maintien des ferrites (9, 10). 4 - Moteur électrique selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'autre extrémité des bras souples (5, 6) est connectée à une partie de liaison (11) qui est solidaire d'un couvercle (2) venant de matière avec le surmoulage. 5 - Moteur électrique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque étrier présente une forme de "U" . 6 - Moteur électrique selon les revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que le couvercle (2) comporte un alésage (3) destiné à servir de cage à un rotulage (30) par l'extérieur du rotor du moteur électrique, un capuchon étant disposé avec des bras élastiques d'appui sur la surface de la rotule (30) de façon à la presser contre la surface intérieure de la cage (3) et le capuchon étant solidarisé au couvercle (2). 7 - Moteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle présente des rebords respectivement intérieurs (12, 15) et extérieurs (13, 14) destinés à maintenir le couvercle sur un bord circonférentiel de la carcasse (1) , au moins un rebord intérieur (12, 15) servant de butée à au moins une ferrite (9, 10) maintenue par l'étrier (4, 20). 8 - Moteur électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que au moins une zone des rebords intérieurs (12, 15) est connectée à au moins une zone des rebords extérieurs (13, 14) par une partie de liaison qui traverse des perçages (21-24) à travers la carcasse (1). 9 - Moteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de liaison (11) des bras souples (5, 6) de chaque étrier (4, 20) est connectée par l'intermédiaire de perçages (25, 26) à au moins un rebord extérieur (13, 14).