Brevet FR2736220A1 — publié le 19970103

La présente invention concerne un moteur électrique à aimants permanents, notamment pour l'entraînement de mécanismes dans un véhicule automobile. Un moteur électrique à aimants permanents comporte de manière classique un stator formé d'une carcasse en un matériau magnétique dans laquelle sont reçus au moins deux secteurs aimantés. Les secteurs aimantés sont formés par exemple de corps en ferrite et sont fixés à l'intérieur de la carcasse, avant d'être aimantés, en général après l'assemblage du moteur. La fixation des secteurs aimantés sur ladite carcasse se fait habituellement au moyen d'agrafes ou de clips métalliques à ressort ou par tout autre moyen mécanique. On a également proposé de coller les secteurs aimantés sur la carcasse ou d'associer le collage à la fixation mécanique. Le collage présente, entre autre, l'avantage, par rapport à la fixation mécanique seule, de réduire le niveau de bruyance du moteur. Des techniques de collage connues consistent à: - prépositionner les secteurs aimantés dans la carcasse à l'aide de dispositif d'outillage provisoire amovibles ou d'agrafes placées à demeure, puis - à injecter de la colle à travers des orifices aménagés dans la carcasse sous les aimants, ou bien - à déposer de la colle à la surface supérieure des aimants pour que ladite colle s'écoule par gravité dans l'interstice existant entre chaque aimant et la carcasse. On pourra par exemple à cet égard se référer à la description qui est faite dans le brevet FR 1 452 982, d'une technique de collage d'aimants permanents dans un moteur électrique. Selon ce document, le rayon de courbure de la surface de collage de chaque aimant placé en regard de la carcasse est un peu supérieur au diamètre intérieur de ladite carcasse de sorte que les aimants ne s'appliquent que par leurs extrémités incurvées sur la carcasse, créant ainsi un intervalle en forme de croissant entre les surfaces de collage respectives des aimants et de la carcasse. Un inconvénient de ce dispositif vient du fait que l'épaisseur de la feuille adhésive est importante et tend à diminuer fortement l'adhérence entre l'aimant et la carcasse. De plus, l'interstice existant entre les aimants et la carcasse doit être minimisé afin de garantir un contact sur des génératrices précises de la carcasse et d'optimiser ainsi les performances électromagnétiques du moteur or ceci n'est pas compatible avec un dispositif décrit dans le document précité. Mais lorsque les aimants sont en contact étroit avec la carcasse, une difficulté importante qui se présente est d'assurer une bonne diffusion et une bonne répartition de la colle entre les aimants et la carcasse. Le but principal de l'invention est de résoudre les problèmes précités. A cet effet, la présente invention propose un moteur électrique, notamment pour l'entraînement de mécanismes dans un véhicule automobile, comportant une carcasse en un matériau magnétique et au moins deux secteurs aimantés qui sont retenus par collage sur la face intérieure de ladite carcasse, caractérisé en ce que la surface intérieure de la carcasse comporte des évidements en forme de rainures pour la diffusion de la colle dans l'interstice existant entre le secteur aimanté et la face intérieure de ladite carcasse. Grâce à ce dispositif, le secteur aimanté est parfaitement appliqué contre la paroi interne de la carcasse avec un interstice minimisé et la colle se répartit de manière optimale le long des rainures et peut ainsi gagner toutes les zones de l'interstice. Selon un autre aspect de l'invention, la carcasse comporte en outre des orifices prévus pour injecter de la colle dans l'interstice existant entre le secteur aimanté et la face intérieure de ladite carcasse, et les évidements en forme de rainures de la carcasse s'étendent radialement, à partir de chacun des orifices d'injection de colle, dans la zone sur laquelle sont appuyés les secteurs aimantés. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les évidements en forme de rainures sont disposés parallèlement à l'axe de la carcasse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, - les rainures s'étendent dans la zone sur laquelle sont appuyés les secteurs aimantés, en dépassant axialement par rapport à un premier côté, supérieur, desdits secteurs; - les rainures ne débouchent pas au delà de la zone sur laquelle sont appuyés les secteurs aimantés, sur un deuxième côté, inférieur, desdits secteurs, opposé au premier côté; - les secteurs aimantés présentent, au niveau de leur arête tournée vers la carcasse, un chanfrein plus important sur leur premier côté, supérieur, que sur leur deuxième côté, inférieur; - les secteurs aimantés sont en outre maintenus en position par des agrafes élastiques. L'invention porte également sur un procédé de fabrication d'un moteur électrique du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - des évidements en forme de rainures sont pratiqués à la surface intérieure de la carcasse, par enlèvement de matière ou par matriçage, en rayonnant à partir d'orifices prévus pour l'injection de la colle; - les secteurs aimantés sont positionnés dans la carcasse à l'aide d'un dispositif de maintien; - de la colle est injectée par les orifices de la carcasse et est diffusée le long desdites rainures. Selon un autre procédé de fabrication d'un moteur électrique du type précité: - des évidements en forme de rainures longitudinales sont pratiqués à la surface intérieure de la carcasse, par enlèvement de matière ou par matriçage, en s'étendant parallèlement à l'axe de la carcasse; - les secteurs aimantés sont positionnés dans la carcasse à l'aide d'un dispositif de maintien; - de la colle est déposée à la surface du premier côté, supérieur, desdits secteurs aimantés pour s'écouler par gravité le long desdites rainures. Selon un autre aspect de l'invention, au moins une agrafe élastique est mise en place, avant l'injection ou le dépôt de la colle, pour maintenir les secteurs aimantés dans la carcasse, ladite agrafe élastique restant en place dans le moteur après l'opération de collage. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante en se référant aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un moteur électrique à aimants permanents selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe selon une ligne XX' de la figure 1 montrant un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue de face partiellement en coupe d'une carcasse de moteur électrique selon le premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne XX' de la figure 1 montrant un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue de face partiellement en coupe d'une carcasse de moteur électrique selon le deuxième mode de réalisation de l'invention;; Sur la figure 1, on a représenté un moteur électrique selon une coupe perpendiculaire à son axe de rotation. I1 comporte un inducteur formé d'une carcasse 1 de retour de flux dans laquelle sont disposés deux secteurs aimantés 2, 3 qui sont maintenus plaqués contre ladite carcasse par des agrafes 4. La carcasse 1 comporte des orifices 5 radiaux placés sous chaque secteur aimanté 2, 3 qui permettent d'injecter de la colle dans l'interstice 6 existant entre chaque secteur aimanté et la face intérieure 7 de la carcasse. La figure 2 montre une coupe selon la ligne XX' de la figure 1. On a représenté schématiquement la carcasse 1 percée d'un orifice 5 situé sensiblement au niveau du milieu du secteur aimanté 2. Des rainures 8 creusées dans une partie de l'épaisseur de la carcasse 1 s'étendent le long du secteur aimanté sans dépasser par rapport aux bords 9 et 10 dudit secteur aimanté. On a représenté en 11 la colle qui est injectée par l'orifice 5 pour être diffusée entre le secteur aimanté 2 et la carcasse 1. Les flèches F1 et F2 représentent le sens de diffusion de ladite colle. I1 est tout à fait visible sur cette figure que les rainures 8 creusées sur la face intérieure 7 de la carcasse 1 facilitent la répartition de la colle tout le long du secteur aimanté alors que, dans le cas où ces rainures sont absentes, la colle a tendance à rester plus concentrée autour de l'orifice d'injection 5. La figure 3 montre une vue de face de la carcasse 1, partiellement en coupe, dans laquelle on a représenté la position occupée par le secteur aimanté par un pointillé 12. Dans l'exemple représenté, huit rainures 8a à 8h rayonnent à partir de l'orifice 5 d'injection de la colle. I1 est bien entendu que ce nombre peut être variable, de même que la largeur et la profondeur des rainu res, et dépend de la taille des aimants et de la carcasse. Il est à noter que les rainures ne dépassent pas de la zone d'appui 12 du secteur aimanté de manière à ce que la colle ne soit pas diffusée en dehors de cette zone où elle serait inutile. Sur les figures 4 et 5, on a représenté un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments similaires à ceux des figures précédentes portent les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits plus avant. Dans ce mode de réalisation, la colle 111 est déposée sur la face supérieure 90 de chaque secteur aimanté 2. La carcasse 1 présente des rainures longitudinales 80 qui sont creusées sur sa face intérieure 7 en s'étendant parallèlement à l'axe de ladite carcasse. Lesdites rainures sont disposées dans toute la zone 13 de la carcasse sur laquelle s'appuie chaque secteur aimanté 2. Elles dépassent axialement, à une 81 de leurs extrémités, par rapport au côté supérieur 90 du secteur aimanté mais ne débouchent pas, à leur autre extrémité 82, au delà de ladite zone 13, du côté inférieur 100 du secteur aimanté. La colle 111, qui est déposée du côté supérieur 90 d'un secteur aimanté, s'écoule ensuite par gravité selon la flèche F3 le long des rainures 80 qui assurent ainsi une répartition optimale de la colle sous chaque secteur aimanté. A cet effet, chaque secteur aimanté 2 présente un chanfrein 14 plus important du côté supérieur 90 où est déposée la colle que du côté inférieur 100. Ainsi, la colle ne se répand pas sur la face supérieure du secteur aimantée car elle est canalisée pour s'écouler le long de chaque rainure. Les rainures 8, 80 décrites précédemment peuvent être réalisée par un procédé d'enlèvement de matière, par exemple usinage mécanique, chimique ou électrochimique. Plus avantageusement, les carcasses d'inducteur étant souvent obtenues par emboutissage, découpe, roulage et agrafage, les rainure 8, 80 et les orifices 5 peuvent être obtenus pendant ces opérations par un simple ajout ou une adaptation des poinçons et matrices utilisés. Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toute modification désirable sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Notamment, l'invention peut être appliquée à un procédé de collage selon lequel un adhésif est appliqué sur une face d'un secteur aimanté avant que celui-ci soit positionné dans la carcasse et maintenu en position pendant la polymérisation. Dans ce type de collage, le dispositif de rainures de l'invention peut améliorer la répartition de la colle et donc les performances du collage. 1 - Moteur électrique, notamment pour l'entraîne- ment de mécanismes dans un véhicule automobile, comportant une carcasse (1) en un matériau magnétique et au moins deux secteurs aimantés (2, 3) qui sont retenus par collage sur la face intérieure (7) de ladite carcasse, caractérisé en ce que la surface intérieure (7) de la carcasse comporte des évidements en forme de rainures (8, 80) pour la diffusion de la colle dans l'interstice (6) existant entre le secteur aimanté (2, 3) et la face intérieure (7) de ladite carcasse. 2 - Moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carcasse (1) comporte en outre des orifices (5) prévus pour injecter de la colle (11) dans l'interstice (6) existant entre le secteur aimanté (2, 3) et la face intérieure (7) de ladite carcasse, et en ce que les évidements en forme de rainures (8) de la carcasse s'étendent radialement, à partir de chacun des orifices (5) d'injection de colle, dans la zone (12) sur laquelle sont appuyés les secteurs aimantés. 3 - Moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les évidements en forme de rainures (80) sont disposés parallèlement à l'axe de la carcasse. 4 - Moteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rainures (80) s'étendent dans la zone (13) sur laquelle sont appuyés les secteurs aimantés, en dépassant axialement par rapport à un premier côté (90), supérieur, desdits secteurs. 5 - Moteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les rainures (80) ne débouchent pas au delà de la zone (13) sur laquelle sont appuyés les secteurs aimantés, sur un deuxième côté (100), inférieur, desdits secteurs, opposé au premier côté (90). 6 - Moteur électrique selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les secteurs aimantés (2, 3) présentent, au niveau de leur arête tournée vers la carcasse, un chanfrein (14) plus important sur leur premier côté (90), supérieur, que sur leur deuxième côté (100), inférieur. 7 - Moteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les secteurs aimantés (2, 3) sont en outre maintenus en position par des agrafes élastiques (4). 8 - Procédé de fabrication d'un moteur électrique selon l'une des revendications 1, 2 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - des évidements en forme de rainures (8) sont pratiqués à la surface intérieure (7) de la carcasse (1), par enlèvement de matière ou par matriçage, en rayonnant à partir d'orifices (5) prévus pour l'injection de la colle (11); - les secteurs aimantés (2, 3) sont positionnés dans la carcasse à l'aide d'un dispositif de maintien (4); - de la colle (11) est injectée par les orifices (5) de la carcasse et est diffusée le long desdites rainures. 9 - Procédé de fabrication d'un moteur électrique selon l'une des revendications 1 ou 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - des évidements en forme de rainures (80) longitudinales sont pratiqués à la surface intérieure (7) de la carcasse(1), par enlèvement de matière ou par matri çage, en s'étendant parallèlement à l'axe de la carcasse; - les secteurs aimantés (2, 3) sont positionnés dans la carcasse à l'aide d'un dispositif de maintien (4); - de la colle (111) est déposée à la surface du premier côté (90), supérieur, desdits secteurs aimantés pour s'écouler par gravité le long desdites rainures. 10 - Procédé de fabrication d'un moteur électrique selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'au moins une agrafe élastique (4) est mise en place, avant l'injection ou le dépôt de la colle, pour maintenir les secteurs aimantés (2,3) dans la carcasse (1), ladite agrafe élastique (4) restant en place dans le moteur après l'opération de collage.