Brevet FR2867320A1 — publié le 20050909

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une culasse de moteur électrique, la culasse étant du type comprenant: - un bol, présentant un fond et au moins une paroi latérale s'étendant le long d'un axe de culasse; - des aimants, fixés dans le bol sur la paroi latérale et espacés axia- lement du fond. Les culasses du type précité sont destinées à être utilisées comme rotors de moteurs électriques, notamment pour des moteurs électriques dé-pourvus de balais. Pour assurer un fonctionnement fiable du moteur électrique, le positionnement axial et circonférentiel des aimants sur la paroi latérale doit être réalisé de manière précise afin d'obtenir un champ magnétique déterminé en regard du stator. On connaît de EP 1 018 795 un procédé du type précité. Dans ce procédé, les aimants sont appuyés axialement sur une butée formée par un rebord ménagé dans la paroi latérale, à distance du fond du bol. Les aimants sont ensuite fixés sur la paroi latérale par un adhésif ou une résine. Ce procédé ne donne pas entière satisfaction. En effet, le positionnement axial des aimants dans le bol est assuré par le rebord. Une étape de formage complexe de la paroi du bol doit donc être effectuée pour réaliser le rebord, ce qui induit des coûts importants. Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un procédé de réalisation d'une culasse de moteur électrique dont la mise en oeuvre induit des coûts réduits. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (i) introduction d'au moins une butée dans le bol; (ii) appui axial des aimants sur la ou les butée(s) ; (iii) fixation des aimants sur la paroi latérale; et (iv) retrait de la ou des butée(s). Selon des variantes, le procédé selon l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles: - la culasse comprend au moins un passage ménagé dans le fond du bol, au moins une butée étant introduite par le passage lors de l'étape (i) ; - la culasse comprend une pluralité de passages, une butée étant introduite dans chaque passage lors de l'étape (i) ; - avant l'étape (ii), il comprend les étapes de: disposition des aimants dans des logements de positionne-ment ménagés dans un support et répartis angulairement autour d'un axe du support; introduction du support dans le bol; - la paroi latérale est dépourvue de relief en regard des aimants et au voisinage de ceux-ci; - l'étape (i) comprend des sous-étapes de: - déplacement du ou de chaque butée par rapport à des moyens de positionnement du bol entre une position escamotée dans les moyens de positionnement du bol et une position extraite des moyens de positionnement du bol; et - application du bol sur les moyens de positionnement du bol. L'invention a en outre pour objet un dispositif de réalisation d'une culasse de moteur électrique, la culasse étant du type comprenant: - un bol, présentant un fond et au moins une paroi latérale s'étendant le long d'un axe de culasse; - des aimants, fixés dans le bol sur la paroi latérale et espacés axialement du fond; caractérisé en ce que le dispositif comprend: É des moyens d'introduction d'au moins une butée dans le bol; É des moyens d'appui axial des aimants sur la ou les bu-tée(s) ; É des moyens de fixation des aimants sur la paroi latérale; et É des moyens de retrait de la ou des butée(s). Selon des variantes, le dispositif selon l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles: - les moyens d'introduction d'au moins une butée dans le bol comprennent: - des moyens de positionnement du bol; - des moyens de déplacement du ou de chaque butée par rap- port aux moyens de positionnement du bol entre une position escamotée dans les moyens de positionnement du bol et une position extraite des moyens de positionnement du bol; - la culasse comprend au moins un passage ménagé dans le fond du bol, le ou chaque passage étant disposé en regard d'une butée lorsque le bol est disposé sur les moyens de positionnement du bol; et - les moyens d'appui axial des aimants comprennent un support, qui délimite une pluralité de logements de réception des aimants répartis angulairement autour d'un axe du support. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux des- sins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique, partielle et en perspective éclatée d'un dispositif de réalisation d'une culasse selon l'invention, et d'une culasse, avant fixation des aimants; la Figure 2 est une vue en perspective de dessus d'une culasse ré- alisée par le procédé selon l'invention; et - la Figure 3 est une vue en perspective d'une partie du dispositif de la Figure 1, avec des butées dans une position d'introduction. La Figure 1 illustre schématiquement un dispositif 11 permettant de mettre en oeuvre un procédé de réalisation d'une culasse 13 de moteur électrique. La culasse 13 est destinée à former une partie d'un rotor de moteur électrique (non représenté), notamment un rotor de moteur électrique sans balais. Comme illustré par la Figure 2, la culasse 13 comprend un bol 15 et une pluralité d'aimants 17. Le bol 15 comprend un fond 19, un arbre central 21 et une paroi latérale 23 de culasse qui s'étend le long d'un axe X-X' de culasse, perpendiculaire au fond 19. Le fond 19 présente des ouvertures 25 d'allégement de structure ré- 5 parties, par exemple régulièrement, autour de l'axe X-X'. Le fond 19 présente en outre au voisinage de la paroi latérale 23 de culasse, une pluralité de passages 31 d'insertion de butées. Ces passages 31 sont ménagés de manière régulière autour de l'axe X-X' et sont situés radialement à l'extérieur par rapport aux ouvertures 25. L'arbre central 21 est rapporté sur le fond 19. il s'étend le long de l'axe X-X' et est destiné à être monté à rotation dans le stator d'un moteur électrique (non représenté). La paroi latérale 23 de culasse comprend une partie 33 cylindrique, dépourvue de relief en regard des aimants 17 et au voisinage de ceux-ci. Cette partie 33 s'étend sensiblement parallèlement à l'axe X-X' entre le fond 19 du bol 15 et un rebord 35 replié vers l'extérieur. Les aimants 17 sont de formes sensiblement identiques. Chaque aimant 17 comprend une face arrière 37 fixée sur la paroi latérale 23 de culasse 13, de forme complémentaire à celle de cette paroi 23. Dans l'exemple représenté, le nombre d'aimants 17 est égal au nombre de passages d'insertion 31. Chaque aimant 17 est disposé en regard d'un passage d'insertion 31 et est espacé axialement du fond 19 du bol 15 et du rebord 35 de la paroi latérale 23 de culasse. Afin d'obtenir un champ magnétique déterminé dans le bol 15, les aituants 17 sont par exemple disposés angulairement régulièrement autour de l'axe X-X'. Par ailleurs, les bords inférieurs 39 des aimants 17 sont espacés axialement du fond 19 du bol 15 d'une même distance. Comme illustré par la Figure 1, le dispositif 11 comprend des moyens 51 d'introduction et de retrait de butées dans le bol 15, et des moyens 53 30 d'amenée des aimants 17 dans le bol 15. Les moyens d'introduction et de retrait 51 comprennent une couronne 55 de positionnement du bol 15, dans laquelle un plateau 57 est engagé. Le plateau 57 est mobile en translation par rapport à la couronne 55, suivant un axe de couronne Y-Y', comme décrit plus bas. Comme illustré par la Figure 1, la couronne 55 comprend une paroi latérale 58 qui s'étend entre un bord supérieur 59 et un bord inférieur 61, et une pluralité de dégagements 63 ménagés, par exemple, par emboutissage de la paroi latérale 58. Les dégagements 63 sont formés par une partie profilée 65 de la paroi latérale 58, qui présente une section en forme de U s'ouvrant vers l'extérieur de la couronne 55. Les dégagements 63 s'étendent parallèlement à l'axe de couronne Y-Y'. Par ailleurs, dans chaque dégagement 63, une fente 67 est ménagée parallèlement à l'axe de couronne Y-Y', dans la partie profilée 65. Cette fente 67 débouche dans le bord inférieur 61 de la couronne 55 mais s'arrête au voisinage du bord supérieur 59 de la couronne 55. Dans l'exemple représenté, le nombre de dégagements 63 correspond au nombre d'aimants 17 à fixer dans le bol 15. Ainsi, chaque dégage-ment 63 est disposé en regard d'un passage d'insertion 31 du bol 15, lors-que le fond 19 de la culasse 13 est appuyé sur le bord supérieur 59 de la couronne 55. Le plateau 57 comprend un disque 71 et une pluralité de doigts 73. Chaque doigt 73 s'étend perpendiculairement au disque 71, entre une extrémité inférieure 75, reliée à la périphérie du disque 71 par l'intermédiaire d'un bras de liaison 77 et une extrémité supérieure 79 présentant une sur-face 81 de butée. La longueur de chaque doigt 73, prise parallèlement à l'axe de couronne YY' est identique pour tous les doigts 73. Le plateau 57 est monté mobile en translation sur la couronne 55, parallèlement à l'axe Y-Y', de sorte que chaque doigt 73 est disposé dans un dégagement 63 associé, le bras de liaison 77 de ce doigt 73 étant engagé de manière coulissante dans la fente 67 du dégagement 63. Le plateau 57 est ainsi mobile entre une position de retrait (non représentée), dans laquelle les doigts 73 sont escamotés sensiblement entièrement dans les dégagements, et le disque 71 est placé à l'écart du bord supérieur 59 de la couronne 55 et une position extraite d'insertion représentée en regard de la Figure 3. Dans la position d'insertion, le disque 71 est disposé au voisinage du bord supérieur 59 de la couronne 55, les bras de liaison 77 sont en appui contre les fonds des fentes 67 au voisinage du bord supérieur 59 de la couronne 55, et les doigts 73 font saillie hors des déga- gements 63. Des moyens de blocage du disque 71 permettent de maintenir le dis-que 71 dans sa position d'insertion. Comme illustré par la Figure 1, les moyens 53 d'amenée des aimants 17 comprennent des moyens d'appui axial des aimants sur les doigts 73 et des moyens de fixation des aimants 17 sur la paroi 23 du bol 15. Les moyens d'appui axial des aimants comprennent un support cylindre 91, qui présente une paroi latérale 93 de support. La paroi latérale 93 de support 91 délimite une pluralité de logements 95 de réception des aimants 17, répartis angulairement autour d'un axe Z- Z' de support. Les logements de réception 95 et les aimants 17 possèdent des bords latéraux 97 de formes complémentaires, pour assurer le positionne-ment précis des aimants 17 le long d'une circonférence du support 91. Un orifice central 99 est ménagé dans le support 91 afin de recevoir l'arbre central 21 de la culasse 13 lorsque le support 91 est amené dans la culasse 13. A cet effet, le support 91 est mobile relativement par rapport à la couronne 55, par exemple en translation, entre une position de repos où il est situé à l'écart de la couronne 55, et une position active où il est situé au voi- sinage de la couronne 55. Les moyens de fixation des aimants 17 comprennent des moyens 100 d'application des aimants 17 sur la paroi latérale 23 de culasse 13. Ces moyens d'application 100 sont par exemple des pistons qui peuvent être déplacés radialement pour pousser chaque aimant 17 placé dans un logement 95 à l'écart de l'axe de support Z-Z', notamment pour appliquer cet aimant 17 contre la paroi latérale 23 de la culasse 13, lorsque le support 91 est dans sa position active; dans le bol 15. On décrira maintenant un procédé de réalisation de la culasse 13 représentée sur la Figure 2 à partir du dispositif représenté sur la Figure 1. Initialement, le plateau 57 est dans sa position de retrait, les doigts 73 étant entièrement escamotés dans les dégagements 63 de la couronne 55. Dans un premier temps, le plateau 57 est déplacé de sa position de retrait vers sa position d'insertion, afin que les doigts 73 fassent saillie hors des dégagements 63. Puis, le fond 19 du bol 15 est appliqué contre le bord supérieur 59 de la couronne 55 de manière coaxiale avec la couronne 55, de sorte que cha- que passage d'introduction 31 est placé en regard d'un dégagement 63 de la couronne 55, et par suite, d'un doigt 73 disposé dans le dégagement 63. Les doigts 73 pénètrent ainsi dans le bol 15 via les passages d'insertion 31. Ensuite, les aimants 17 sont positionnés dans les logements de réception 95 du support 91 et la face arrière 37 de chaque aimant 17 est en- duite d'un matériau adhésif ou d'une résine d'assemblage. Le support 91 est alors introduit dans le bol 15 de manière coaxiale avec le bol 15 jusqu'à ce que le bord inférieur 39 de chaque aimant 17 entre en contact avec la surface 81 de butée d'un doigt 73 correspondant. Dans cette configuration, les aimants 17 sont positionnés de manière précise d'une part, axialement suivant l'axe de culasse X-X' et d'autre part, autour de la circonférence externe 29 du bol 15, à l'aide respectivement des doigts 73 et des bords latéraux 97 des logements 95 de réception du support 53. Les moyens d'application 100 des aimants 17 sont alors activés et les aimants sont poussés contre la paroi latérale 23 du bol 15 et fixés sur celle-ci. Une fois l'assemblage effectué, le disque 71 est déplacé jusqu'à sa position de retrait. Lors de ce déplacement, les doigts 73 sont retirés du bol 15 via les passages d'introduction 31. Simultanément, le support 91 est écarté du bol 15 qui peut être alors retiré du dispositif 11. Ainsi, le procédé selon l'invention ne nécessite donc pas de déformer la paroi latérale 23 du bol 15 afin d'assurer le positionnement axial des aimants 17 à l'écart du fond 19 du bol 15 et du rebord 35, ce qui simplifie considérablement la forme du bol 15 et réduit le coût de fabrication de la culasse 13. Par ailleurs, du fait de la forme simple de la culasse 13, le balourd est réduit de manière significative, ce qui améliore les performances d'un moteur électrique muni de cette culasse 13. En variante, les butées 73 peuvent avoir des formes différentes de celle des doigts décrits. Leur nombre peut également varier. Dans une première variante, une butée 73 unique est utilisée pour positionner axialement au moins deux aimants 17. Dans une deuxième variante, au moins deux doigts de butée 73 sont utilisés pour positionner axialement un aimant unique 17. Dans une autre variante, le bol 15 est dépourvu de passages d'insertion 31 et les butées 73 sont introduites dans le bol 15 et retirées de celui- ci par l'ouverture délimitée par le rebord 35, au dessus du bol 15 sur les Figures 1 et 2. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une culasse (13) de moteur électrique, la culasse (13) étant du type comprenant: - un bol (15), présentant un fond (19) et au moins une paroi latérale (23) s'étendant le long d'un axe (X-X') de culasse; - des aimants (17), fixés dans le bol (15) sur la paroi latérale (23) et espacés axialement du fond (19) ; le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (i) introduction d'au moins une butée (73) dans le bol (15) ; (ii) appui axial des aimants (17) sur la ou les butée(s) (73) ; (iii) fixation des aimants (17) sur la paroi latérale (23) ; et (iv) retrait de la ou des butée(s) (73). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la culasse (13) comprend au moins un passage (31) ménagé dans le fond (19) du bol (15), au moins une butée (73) étant introduite par le passage (31) lors de l'étape (i). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la culasse (13) comprend une pluralité de passages (31), une butée (73) étant introduite dans chaque passage (31) lors de l'étape (i). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, avant l'étape (ii), il comprend les étapes de disposition des aimants (17) dans des logements (95) de positionnement ménagés dans un support (91) et répartis angulairement autour d'un axe (ZZ') du support (91) ; - introduction du support (91) dans le bol (15). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi latérale (23) est dépourvue de relief en regard des aimants (17) et au voisinage de ceux-ci. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caracté- risé en ce que l'étape (i) comprend des sous-étapes de: - déplacement du ou de chaque butée (73) par rapport à des moyens (55) de positionnement du bol (15) entre une position escamotée dans les moyens (55) de positionnement du bol (15) et une position extraite des moyens (55) de positionnement du bol (15) ; - application du bol (15) sur les moyens de positionnement (55) du bol (15). 7. Dispositif (11) de réalisation d'une culasse (13) de moteur électrique, la culasse (13) étant du type comprenant: - un bol (15), présentant un fond (19) et au moins une paroi latérale (23) s'étendant le long d'un axe (X-X') de culasse; - des aimants (17), fixés dans le bol (15) sur la paroi latérale (23) et espacés axialement du fond (19) ; caractérisé en ce que le dispositif (11) comprend: É des moyens (51) d'introduction d'au moins une butée (73) dans le bol (15) ; É des moyens (53) d'appui axial des aimants (17) sur la ou les butée(s) (73) ; É des moyens (100) de fixation des aimants (17) sur la paroi latérale (23) ; et É des moyens (51) de retrait de la ou des butée(s) (73). 8. Dispositif (11) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (51) d'introduction d'au moins une butée (73) dans le bol (15) comprennent: - des moyens (55) de positionnement du bol (15) ; - des moyens (57) de déplacement du ou de chaque butée (73) par rapport aux moyens (55) de positionnement du bol (15) entre une position escamotée dans les moyens (55) de positionnement du bol (15) et une position extraite des moyens (55) de positionnement du bol (15). 9. Dispositif (11) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la culasse (13) comprend au moins un passage (31) ménagé dans le fond (15) du bol (15), le ou chaque passage (31) étant disposé en regard d'une butée (73) lorsque le bol (15) est disposé sur les moyens de positionnement (55) du bol (15). 10. Dispositif (11) selon l'une quelconque des revendication 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens (53) d'appui axial des aimants comprennent un support (91), qui délimite une pluralité de logements (95) de réception des aimants (17) répartis angulairement autour d'un axe (ZZ') du support (91).