Brevet FR2774226A3 — publié le 19990730

FR 2774226 A3 19990730 FR 9814706 A 19981123 L'invention concerne un moteur électrique avec un rotor à aimants permanents dont l'arbre est monté en exerçant une pression axiale de ressort dans des paliers d'un carter, des disques de démarrage étant disposés entre les paliers et le rotor. Dans le cas des moteurs électriques équipés de rotors à aimants permanents, de préférence de moteurs syn- chrones ou de moteurs pas à pas, l'arbre du rotor est monté de façon conventionnelle aux deux extrémités au moyen de pa- liers dans un carter du moteur électrique. Pour monter le ro- tor en position stable, on met à une extrémité du rotor un ressort de compression à boudin sur l'arbre, ressort qui prend appui d'une part sur le rotor et d'autre part sur le palier. Le ressort de compression à boudin maintient le res- sort de façon stable en l'appliquant sur le palier opposé. Pour recueillir la pression axiale du ressort avec un frotte- ment minimal et une faible usure, on insère entre le palier et le rotor ou le ressort de compression à boudin des rondel- les de démarrage, qui de préférence sont en matière plasti- que. La pose du ressort de compression à boudin et des rondelles d'usure sur l'arbre du rotor constitue un processus coûteux de montage. En outre il est difficile, en ce qui con- cerne la technique de montage, d'insérer le rotor, garni du ressort de compression à boudin et des rondelles de démar- rage, dans le palier du carter. Une automatisation des sé- quences de montage est à peine possible. L'invention a pour objet de constituer un moteur électrique avec un rotor à aimants permanents d'une manière telle que le montage soir simplifié, moteur caractérisé en ce qu'au moins un disque de démarrage est constitué sous la forme d'une rondelle élastique ferromagnétique, qui repose axialement par une zone de moyeu intérieure radialement sur le palier et par une zone périphérique radialement extérieure sur le rotor, la zone de moyeu et la zone périphérique étant reliées de façon élastique l'une avec l'autre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - on dispose des deux côtés frontaux du rotor des rondelles élastiques ferromagnétiques en tant que disques de démar- rage. - les rondelles élastiques sont constituées sur les deux cô- tés frontaux du rotor sous la même forme. - la zone intérieure de moyeu et la zone périphérique exté- rieure des rondelles élastiques sont reliées l'un à l'autre par au moins une entretoise. - on prévoit au moins deux entretoises. - on prévoit au moins une entretoise en forme de spirale. - les rondelles élastiques sont des pièces d'estampage en tôle d'un seul tenant. L'idée essentielle de l'invention réside dans le fait de produire la pression du ressort pour le positionne- ment axial du rotor par des rondelles élastiques ferromagné- tiques, qui assument aussi bien la fonction de produire la pression axiale de ressort que la fonction de rondelles de démarrage aussi. De cette façon on réduit le nombre des piè- ces détachées, ce qui d'une part réduit les coûts de fabrica- tion et d'autre part économise lors du montage une séquence de travail. En outre on obtient un avantage essentiel grâce au fait que les rondelles élastiques ferromagnétiques sont maintenues après leur pose sur l'arbre de façon magnétique sur le rotor à aimants permanents. Le rotor garni des rondel- les élastiques peut de cette façon être inséré sans problème dans le carter sans qu'il soit nécessaire de prendre des me- sures pour bloquer les rondelles élastiques lors du montage. Les rondelles élastiques sont de préférence réa- lisées sous la forme de pièces estampées d'un seul tenant, de telle sorte que l'on a une fabrication rationnelle et écono- mique. L'invention va être décrite ci-après plus en dé- tail à partir d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre une coupe axiale du moteur électrique en détail - la figure 2 montre une coupe axiale du moteur électrique monté et - la figure 3 montre en perspective un mode de réalisation de la rondelle élastique Le moteur électrique présente un boîtier 10, qui se compose de deux demi-coquilles 10a et 10b symétriques par rapport à un plan médian. A partir des faces frontales des demicoquilles 10a, 10b, on fait sortir des pôles 12 et on les replie à l'intérieur du carter 10, de telle sorte qu'en- tre les pôles 12 et le pourtour extérieur du carter 10 il y ait un volume de réception pour les enroulements du stator. Au centre dans les demi-coquilles du carter 10a, b on insère de façon coaxiale respectivement un palier 14, qui est constitué sous la forme d'un palier lisse. Un rotor 16 à aimants permanents est fixé sur un arbre 18, dont les deux extrémités sont montées respectivement dans les paliers 14 du carter 10. Le rotor 16 présente une enveloppe cylindri- que extérieure 20 et un moyeu intérieur cylindrique 22. L'en- veloppe 20 est adjacente par son pourtour extérieur à l'intérieur au pôle 12 et de cette façon aux enroulements du stator. On enfonce l'arbre 18 axialement à la presse dans le moyeu 22. L'enveloppe 20 et le moyeu 22 sont reliés radiale- ment l'un à l'autre. L'enveloppe 20 et le moyeu 22 se termi- nent dans un plan radial commun sur un côté frontal, sur le dessin sur le côté frontal de gauche. Sur l'autre face fron- tale, sur le dessin sur la face frontale de droite, l'enve- loppe 20 fait saillie sur le moyeu 22, c'est-à-dire que le moyeu 22 est décalé vers l'intérieur par rapport au bord de l'enveloppe, qui est situé du côté frontal de l'enveloppe 20. Aux deux extrémités de l'arbre 18 on pose respec- tivement une rondelle élastique 24, qui est estampée à partir d'une tôle ferromagnétique. Les rondelles élastiques 24 pré- sentent un alésage central 26, qui reçoit l'arbre 18. L'alé- sage 26 est entouré par une zone interne du moyeu 28. Une zone périphérique extérieure 30 est reliée de façon élastique à la zone intérieure du moyeu 28. Lors du montage on enfile respectivement une rondelle élastique 24 sur chaque extrémité de l'arbre 18, la rondelle élastique ferromagnétique 24 étant maintenu magnétiquement par le rotor à aimants permanents 16. Le rotor 16 avec les rondelles élastiques 24 maintenues ma- gnétiquement est monté dans le carter 10, les deux extrémités de l'arbre 18 étant pour cela insérées dans les paliers res- pectifs 14. Dans la position montée, qui est représentée à la figure 2, la zone intérieure de moyeu 28 de la rondelle élas- tique 24 se trouve sur un côté, sur le côté gauche sur les dessins, entre le palier 14 et le moyeu 22 du rotor, tandis que la zone périphérique 30 de la rondelle élastique 24 re- pose sur le côté frontal de l'enveloppe 20 du rotor 16. Le moyeu 22 du rotor 16 prend de cette façon appui sur le palier 14 axialement par l'intermédiaire de la zone du moyeu 28 de la rondelle élastique 24, qui fait fonction de disque de dé- marrage. La rondelle élastique 24 dans ce cas ne produit pas un effet de ressort. Sur le côté opposé, le coté droit sur les dessins, la rondelle élastique 24 prend appui par sa zone intérieure de moyeu 28 sur le palier 14, tandis que la zone périphérique radialement extérieure 30 prend appui sur le cô- té frontal de l'enveloppe 20. Comme sur ce côté on ramène en arrière le moyeu 22 axialement contre l'enveloppe 20, la zone intérieure du moyeu 28 de la rondelle élastique 24 ne prend appui que d'un côté au moyen du palier 14, tandis que la zone périphérique extérieure 30 prend appui du côté opposé au moyen de l'enveloppe 20 du rotor. La rondelle élastique 24 produit de cette façon un effet axial de ressort, qui main- tient le rotor 16 en appui sur le palier opposé 14, le palier de gauche sur les dessins. Les rondelles élastiques 24 peuvent être consti- tués sous différentes formes. Du fait des coûts de fabrica- tion favorables on fabrique de préférence les rondelles élastiques 24 sous forme de pièces d'estampage à partir d'une tôle ferromagnétique. La rondelle élastique 24 ne doit produire qu'une faible force axiale. La force de ressort doit seulement suf- fire à positionner le rotor 16 axialement, c'est-à-dire à le maintenir en appui sur le palier 14, le palier de gauche sur les dessins. Une force de ressort axiale plus grande ne con- duirait qu'à une augmentation néfaste de la pression axiale et de cette façon du frottement. Pour constituer les rondelles élastiques 24 avec une caractéristique de ressort molle, la zone intérieure de moyeu 28 n'est de préférence reliée à la zone périphérique extérieure 30 que par une entretoise ou un petit nombre d'en- tretoises. Les entretoises peuvent s'étendre radialement. Du fait que la caractéristique du ressort est souple, on choisit de préférence une entretoise qui s'étend en forme de spirale 32, comme cela est représenté sur la figure 3. Il est évident que la rondelle élastique 24, à droite sur les dessins, remplit en soi une fonction de res- sort et doit être constitué en conséquence comme une rondelle élastique. La rondelle élastique 24, à gauche sur les des- sins, peut en conséquence être constituée aussi sans effet de ressort et peut en particulier aussi être constituée sous la forme d'un disque en forme d'anneau circulaire, dont le dia- mètre extérieur correspond uniquement au diamètre extérieur de la zone du moyeu 28. De préférence on utilise cependant des rondelles élastiques 24 identiques aux deux extrémités axiales. De cette façon il n'est pas nécessaire de fabriquer deux formes différentes de disques ferromagnétiques et de les manipuler séparément lors de leur approche et de leur montage. Nomenclature des références Carter a/b 12 Pôle 14 Palier 16 Rotor 18 Arbre Enveloppe 22 Moyeu 24 Rondelle élastique 26 Alésage 28 Zone de moyeu Zone périphérique 32 Entretoise R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Moteur électrique comprenant un rotor à aimants perma- nents (16), dont l'arbre (18) est monté en exerçant une pres- sion axiale de ressort dans des paliers (14) d'un carter (10), des disques de démarrage étant disposés entre les pa- liers (14) et le rotor (16), caractérisé en ce qu' au moins un disque de démarrage est constitué sous la forme d'une rondelle élastique ferromagnétique (24), qui repose axialement par une zone de moyeu (28) intérieure radialement sur le palier (14) et par une zone périphérique radialement extérieure (30) sur le rotor (16), la zone de moyeu (28) et la zone périphérique (30) étant reliées de façon élastique l'une avec l'autre. 2 ) Moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose des deux côtés frontaux du rotor (16) des ron- delles élastiques (24) ferromagnétiques en tant que disques de démarrage. 3 ) Moteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rondelles élastiques (24) sont constituées sur les deux côtés frontaux du rotor (16) sous la même forme. 4 ) Moteur électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone intérieure de moyeu (28) et la zone périphérique ex- térieure (30) des rondelles élastiques (24) sont reliées l'un à l'autre par au moins une entretoise. ) Moteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on prévoit au moins deux entretoises. 6 ) Moteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on prévoit au moins une entretoise en forme de spirale (32). 7 ) Moteur électrique selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les rondelles élastiques (24) sont des pièces d'estampage en tôle d'un seul tenant.