Brevet FR2890420A1 — publié le 20070309

Cette invention se rapporte à une pompe électrique. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à une pompe électrique et propose d'améliorer les performances et la productivité de celle-ci. Une pompe électrique connue est décrite dans le document JP 2004-308562A. Selon la pompe électrique décrite, un stator, qui est fabriqué en enroulant une bobine autour d'un noyau, est prévu dans un boîtier, un arbre est placé au centre du stator, un rotor est disposé io de façon rotative au niveau de la circonférence extérieure du stator autour de l'arbre, une roue peut être entraînée en rotation intégralement avec le rotor, du fluide, qui est délivré dans une chambre de la pompe à travers un trou d'admission en fonction d'une rotation de la roue, est refoulé vers l'extérieur par un trou de refoulement, l'arbre pénètre à travers le stator et est fixé sur le stator, le rotor est supporté de façon rotative par une partie d'extrémité de l'arbre, une partie de base de l'arbre est supportée par une plaque inférieure, et le stator est formé avec un boîtier en un unique élément au moyen d'un moulage de résine. Le rotor complet est fabriqué avec un aimant en matière plastique et le rotor et la roue sont formés en un unique élément. En outre, une pompe électrique, qui est pourvue d'une partie de moteur et d'une partie de pompage, est également connue. La partie de moteur comprend un rotor, sur lequel une culasse et un aimant sont fixés, et un stator, qui est prévu au niveau d'une circonférence extérieure du rotor et est entouré par des fils d'enroulement. La partie de pompage comprend une roue reliée au rotor. Toutefois, selon la pompe électrique décrite dans le document JP 2004308562A, le rotor et la roue sont formés en un unique élément et la roue est égalem -zt composée de l'aimant en matière Ainsi, 25 ie de roue, qui n'exige fondamentalement pas d'aimant, comprend des particules d'aimant. Par conséquent, le poids total de la pompe électrique peut être accru. En outre, du fait que la partie de roue comprend une force magnétique, des substances magnétiques étrangères contenues dans le fluide de travail peuvent être attirées magnétiquement vers la roue et le rendement de pompage peut ainsi être abaissé. En outre, avec la configuration de la pompe io électrique décrite en dernier, si on essaie de réduire le coût de la matière employée, il y a un risque d'abaisser la force magnétique et le débit de la pompe. De plus, selon la pompe électrique décrite en dernier, l'aimant, la culasse et la roue sont assemblés sur le rotor. Avec une telle configuration, le coût d'assemblage peut être accru. Il existe ainsi un besoin pour une pompe électrique présentant des performances et une productivité accrues. Selon un aspect de la présente invention, celle-ci a pour objet une pompe électrique qui comprend un rotor comprenant une partie d'aimant sous la forme d'une structure en forme d'anneau et ayant un aimant annulaire anisotrope polaire, et une partie de roue délivrant sous pression du fluide, formée intégralement avec la partie d'aimant, et un stator entraînant en rotation le rotor. Selon la présente invention, l'aimant annulaire anisotrope polaire est utilisé pour la partie d'aimant du rotor. Par conséquent, la fixation de la culasse et de l'aimant n'est pas exigée et la productivité peut ainsi être améliorée. En outre, du fait que le rotor est formé au moyen d'un moulage (intégral) par injection a deux couleurs, en d'autres termes, la partie d'aimant du rotor et les autres parties de r or, A l'exception de la partie d'aimant, sont fc au moyen du mou'age (intégral) à couleurs, la productivité peu améliorée. Selon la présente invention, du fait que l'aimant annulaire anisotrope polaire est utilisé pour la partie d'aimant du rotor, le passage magnétique dans l'aimant devient plus long et la force coercitive devient plus élevée. Par conséquent, la pompe électrique selon la présente invention est adaptée pour une utilisation de longue durée, spécialement dans un environnement à haute température. Selon la présente invention, l'aimant à terre rare, qui est supérieur sur le plan de la force Io magnétique, est utilisé pour la partie d'aimant du rotor. Par conséquent, une réduction de taille et de poids de la pompe électrique et une amélioration du rendement de pompage peuvent être obtenues. En outre, du fait que la partie de roue du rotor ne comprend pas de particules magnétiques, un gaspillage de matière de particule magnétique peut être empêché et l'attraction magnétique de substances étrangères peut être empêchée. De plus, du fait que la partie d'aimant du rotor se compose d'un mélange de résine et de particules magnétiques et que les autres parties du rotor, à l'exception de la partie d'aimant, sont fabriquées dans une résine identique à la résine utilisée pour la partie d'aimant, une compatibilité de la partie d'aimant du rotor et des autres parties du rotor à l'exception de la partie d'aimant peut parfaitement être conservée et la fixation peut être améliorée. Les caractéristiques précédentes et d'autres caractéristiques de la présente invention deviendront plus évidentes grâce à la description détaillée suivante considérée en se référant aux dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est une vue en coupe illustrant dnématiquement une structure d'une pompe électrique ion une forme de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe illustrant schématiquement une structure d'un rotor de la pompe électrique selon la forme de réalisation de la présente invention; et La figure 3 est une vue schématique destinée à expliquer un écoulement de flux de champ magnétique de la partie d'aimant du rotor d'une pompe électrique selon la forme de réalisation de la présente invention. Une forme de réalisation de la présente invention va io être expliquée cidessous en se référant aux dessins annexés. Comme cela est illustré sur la figure 1, une pompe électrique 1, qui est activée de manière électrique et pompe du fluide, comprend un arbre 10, un rotor 11, un stator 12, une paroi de séparation 13, des fils d'enroulement 14, un boîtier de pompe 15, et un boîtier de moteur 16. L'arbre 10 est monté avec un axe central du rotor 11 par insertion. Une première extrémité de l'arbre 10 est supportée de façon rotative par le boîtier de pompe 15 et une deuxième extrémité de l'arbre 10 est supportée de façon rotative par le boîtier de moteur 16. Comme illustré sur la figure 2, le rotor 11 comprend une partie d'aimant lia, une partie de roue llb, et une partie de raccordement lic. La partie de raccordement lic est formée avec une forme sensiblement tubulaire qui comprend une partie creuse lid. L'arbre 10 est inséré à travers la partie creuse lid de la partie de raccordement lic et le rotor 11 est fixé sur l'arbre 10. La partie d'aimant lia est formée au niveau d'une première extrémité de la partie de raccordement 11c dans une direction axiale et la partie de roue llb est formée au niveau d'une deuxième extrémité de la partie de raccc, ement llc dar la direct n axiale. L, partie lia est fc evoisi d'une ci: rence interne du stator 12 et est logée de façon rotative dans le boîtier de moteur 16. La partie d'aimant lla est formée avec une forme sensiblement annulaire (cylindre) et se compose d'un aimant annulaire anisotrope polaire (c'est-à-dire un anneau multipolaire). Par exemple, un aimant collé à terre rare anisotrope polaire peut être utilisé pour la partie d'aimant lia. L'aimant collé à terre rare se compose d'une résine synthétique à résistance élevée à la chaleur et à faible absorption Io d'eau (liant) tel que du sulfure de polyphénylène (PPS), du polyester insaturé, ou équivalent, qui comprend, à l'intérieur, un aimant à terre rare (particules magnétiques) tel qu'un aimant néodyme (Nd-Fe-B), ou équivalent. En variante, ou de plus, on peut utiliser pour la partie d'aimant lla une matière quelconque, dont le flux de champ magnétique est orienté tel que représenté sur la figure 3 (matière anisotrope polaire). Le rotor 11 est entraîné en rotation intégralement avec l'arbre 10 et comprend la partie de roue lib, qui propulse le fluide. La partie de roue llb est logée de façon rotative à l'intérieur du boîtier de pompe 15. Les parties du rotor 11 à l'exception de la partie d'aimant 11a, en d'autres termes la partie de roue lib et la partie de raccordement 11c, ne comprennent pas les particules magnétiques, et la résine synthétique à résistance élevée à la chaleur et à faible absorption d'eau utilisée pour la résine (liant) de la partie d'aimant lia telle que le sulfure de polyphénylène (PPS), le polyester insaturé ou équivalent, est utilisable pour 0 30 la partie de roue llb et la partie de raccordement llc. Le rotor Il peut être formé au moyen d'un moulage par injection à deux couleurs. Plus particulièrement, la partie d'aimant lia du rotor 11 est formée au moyen d'un moulage par: jection dans une matrice à aimant permanent intégré de sn à former un champ magnétique anisotrope polaire, et ensuite, la partie de roue llb la partie de raccordement llc sont formées au moyen du moulage par injection. Selon une forme de réalisation de la présente invention, la partie de roue llb et la partie de raccordement llc sont fabriquées dans une résine identique à la résine utilisée comme liant de la partie d'aimant lla. Par conséquent, la compatibilité de la partie d'aimant lla et de la partie de roue llb et de la partie de raccordement llc peut être parfaitement conservée, et la fixation peut être améliorée au moyen du moulage par injection à deux couleurs. Le stator 12 est prévu au niveau d'une circonférence externe du rotor 11 et comprend des parties qui dépassent dans une direction radiale. En outre, le stator 12 se compose d'une matière résistant à la corrosion, et active en rotation le rotor 11 au moyen d'un champ magnétique de rotation généré au niveau du stator 12. Le stator 12 est formé par des plaques minces creuses stratifiées sensiblement en forme d'étoile, qui sont fabriquées par des éléments sensiblement en forme de T reliés en cercle. Une plaque d'acier inoxydable tel que SUS430-CP, ou équivalent, est applicable pour la matière du stator 12. La paroi de séparation 13 est disposée le long d'une circonférence extérieure du stator 12 et renferme le stator 12. La paroi de séparation 13 comprend une matière non magnétique fabriquée en résine ou équivalent. Une circonférence externe de la paroi de séparation 13 est entourée par des fils d'enroulement 14 d'une manière telle que ces fils d'enroulement 14 s'enroulent autour des parties qui dépassent du stator 12. Les fils d'enroulement 14 s'enroulent autour d'un côté externe de paroi séparation 13. Un procédé de fabrication de la pompe électrique selon la forme de réalisation de la présente invention va être expliqué ci-après. Tout d'abord, la paroi de séparation 13 est disposée autour du stator 12 et est formée intégralement avec le stator 12 au moyen d'un moulage de résine. Ensuite, la paroi de séparation 13 est entourée par les fils d'enroulement 14 depuis le côté extérieur de celle-ci. Ensuite, le stator 12, la paroi de séparation 13 et les fils d'enroulement 14 sont formés en un unique élément au moyen du moulage de résine de façon à former le boîtier de moteur 16. Une fois que le rotor 11 est inséré dans le boîtier de moteur 16, le boîtier de moteur 16 est fixé sur le 15 boîtier de pompe 15. Selon la forme de réalisation de la présente invention, lorsque les fils d'enroulement 14 sont sous tension électrique, le champ magnétique est généré à partir de l'élément sensiblement en forme de T du stator 12 à travers le rotor 11. Le rotor 11 est entraîné en rotation en changeant le courant de chaque fil d'enroulement correspondant à chaque élément sensiblement en forme de T du stator 12. Selon la forme de réalisation de la présente invention, l'aimant annulaire anisotrope polaire est utilisé pour la partie d'aimant lla du rotor 11. Par conséquent, la fixation d'une culasse avec l'aimant n'est pas exigée et la productivité peut ainsi être améliorée. En outre, du fait que le rotor 11 peut être formé au moyen du moulage (intégral) par injection à deux couleurs, en d'autres termes, la partie d'aimant lia du rotor 11 et les autres parties du rotor Il, à l'exception de la partie d'aimant lla, peuvent être formées au moyen -.'3.J moulage:al) par injection Jeux couleurs, la o(_u eivité être améli la forme de réalisation de la présente invention, du fait que l'aimant annulaire anisotrope polaire est utilisé pour la partie d'aimant lla du rotor 11, un passage magnétique dans l'aimant devient plus long, ce qui conduit par conséquent à une force coercitive plus élevée. La pompe électrique selon la forme de réalisation de la présente invention est par conséquent applicable à une utilisation de longue durée. Selon la forme de réalisation de la présente invention, l'aimant à terre rare, qui est io supérieur sur le plan de la force magnétique, est utilisé pour la partie d'aimant lla du rotor 11. Par conséquent, une réduction de taille et de poids de la pompe électrique et une amélioration du rendement de pompage peuvent être obtenues. En outre, du fait que la partie de roue llb du rotor 11 ne comprend pas de particule magnétique, un gaspillage de matière de particule magnétique peut être empêché et l'attraction magnétique de substances étrangères peut être empêchée. Selon la forme de réalisation de la présente invention, la pompe électrique comprend le rotor, qui comprend la partie d'aimant et la partie de roue, et le stator, qui active de façon rotative le rotor. La partie d'aimant se compose de l'aimant annulaire anisotrope polaire, et est formée avec la forme sensiblement annulaire. La partie de roue pompe le fluide. La partie d'aimant et la partie de roue sont formées en un unique élément de façon à former le rotor. La présente invention est applicable lorsque la partie d'aimant du rotor est fabriquée avec la résine qui comprend les particules magnétiques, et les autres parties du rotor, à l'exception de la partie d'aimant, se composent d'une résine identique à la résine utilisée pour la partie d'aimant. Sel un mode de réali -Lon de l'invention, la ine d du sulfure Dolyphénylène et les particules magnétiques comprennent un aimant à terre rare. Selon un mode de réalisation de l'invention, le rotor est formé par moulage par injection à deux couleurs. Plus particulièrement, la partie d aimant du rotor est formée par moulage par injection dans une matrice à aimant permanent intégré de façon à former le champ magnétique anisotrope polaire, et ensuite, les autres parties du rotor (à l'exception de la partie io d'aimant) sont formées au moyen du moulage par injection. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'aimant annulaire anisotrope polaire est utilisé pour la partie d'aimant du rotor. Par conséquent, la fixation de la culasse et de l'aimant n'est pas obligatoire et la productivité peut ainsi être améliorée. En outre, du fait que le rotor est formé au moyen du moulage (intégral) par injection à deux couleurs (en d'autres termes, la partie d'aimant du rotor et les autres parties du rotor, à l'exception de la partie d'aimant, sont formées au moyen du moulage (intégral) à deux couleurs) la productivité peut être améliorée. Selon la forme de réalisation de la présente invention, du fait que l'aimant annulaire anisotrope polaire est utilisé pour la partie d'aimant du rotor, le passage magnétique dans l'aimant devient plus long et la force coercitive devient plus élevée. Par conséquent, la pompe électrique selon la forme de réalisation de la présente invention est appropriée pour une utilisation de longue durée, spécialement dans un environnement à haute température. Selon la forme de 3C réalisation de la présente invention, l'aimant à terre rare, qui est supérieur sur le plan de la force magnétique, est utilisé pour la partie d'aimant du rotor. Par conséquent, une réduction de taille et de poids de la pomp ctrique et une amélioration du rendement de polri ent être obtenues. En outre, fait que la 2890420. partie de roue du rotor ne comprend pas de particules magnétiques, un gaspillage de matière de particule magnétique peut être empêché et une attraction magnétique de la substance étrangère peut être empêchée. De plus, du fait que la partie d'aimant du rotor est fabriquée avec un mélange de résine et de particules magnétiques tandis que les autres parties du rotor, a l'exception de la partie d'aimant, sont fabriquées dans une résine identique a la résine utilisée pour la partie d'aimant, une compatibilité de la partie d'aimant du rotor et des autres parties du rotor â l'exception de la partie d'aimant peut parfaitement être obtenue et la fixation ces parties peut être améliorée. 2890420 11 REVENDICATIONS 1. Pompe électrique (1), caractérisée en ce qu'elle comprend: un rotor (11) comprenant: une partie d'aimant (11a) formée par un aimant annulaire anisotrope polaire; et une partie de roue (llb) délivrant sous pression un fluide et formée intégralement avec la partie d'aimant; et un stator (12) entraînant en rotation le rotor (11). 2. Pompe électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que: la partie d'aimant (11a) du rotor (11) comprend une 15 résine ayant des particules magnétiques, et une autre partie du rotor (11) qui est différente de la partie d'aimant (11a) comprend une résine identique à la résine utilisée pour la partie d'aimant (11a). 3. Pompe électrique (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que: ladite résine comprend du sulfure de polyphénylène et lesdites particules magnétiques comprennent un 25 aimant à terre rare. 4. Pompe électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que: le rotor (11) est formé par moulage par injection à 30 deux couleurs dans lequel la uartie d'aimant (11a) du rotor (Il) est formée nos oar injection dans une matrice à aimant permanent intégré afin de former un champ magnétique anisotrope polaire, et l'autre partie du rotor (11) qui est différente de la partie d'aimant (lia) est formée par moulage par injection. 5. Pompe électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que: le rotor (11) comprend en outre une partie de raccordement (11c) qui relie la partie d'aimant (lia) et la partie de roue (11b) du rotor (11), la partie d'aimant (11a) du rotor (11) comprenant une résine ayant des particules magnétiques, et la partie de raccordement (11c) et la partie de roue (llb) du rotor (11) comprenant une résine identique à la résine utilisée pour la partie d'aimant (11a). 6. Pompe électrique (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que: ladite résine comprend du sulfure de polyphénylène, et lesdites particules magnétiques comprennent un aimant en terre rare. 7. Pompe électrique (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que: le rotor (11) est formé par moulage par injection à deux couleurs dans lequel la partie d'aimant (lia) du rotor (11) est formée par un moulage par injection dans une matrice à aimant permanent intégré afin de former un champ magnétique anisotrope polaire, et la partie de raccordement (11c) et la partie de roue (11b) du rotor (Il) sont formées au moyen du moulage par injection. 8. r) électrique 'on l'une quelconque des revendic A 7, car n ce que la partie de raccordement (11c) est formée en une forme tubulaire ayant une partie creuse (Ild), la partie d'aimant (11a) étant formée au niveau d'une première extrémité de la partie de raccordement (11c) dans une direction axiale et la partie de roue (1 b étant formée au niveau d'une deuxième extrémité de la partie de raccordement (11c) dans la direction axiale, et la pompe électrique (1) comprend en outre: un boîtier de pompe {15) renfermant de façon 10 rotative la partie de roue (11b); un boîtier de moteur (16) renfermant façon rotative la partie d'aimant (11a); et un arbre (10) inséré dans la partie creuse (11d), une première extrémité de l'arbre (10) étant supportée par le boîtier de pompe (15) et une deuxième extrémité de l'arbre (10) étant supportée par le boîtier de moteur (16).