Brevet FR2919441A1 — publié le 20090130

MOTO-RÉDUCTEUR COMPORTANT UN MOTEUR ÉLECTRIQUE POLYPHASÉ COMPACT La présente invention concerne un moto-réducteur, comportant un moteur électrique polyphasé, permettant de répondre à des cahiers des charges particulièrement exigeant en terme d'encombrement et de masse. Dans le domaine industriel et automobile, le choix d'un moteur polyphasé et d'un réducteur se réalise en fonction de critères qui sont tout autant des critères de coûts, de durée de vie, mais également d'encombrement et de masse. Concernant l'encombrement, un grand nombre d'applications nécessitent de disposer d'un encombrement le plus réduit possible et pour cela les solutions d'intégration du moteur et du réducteur doivent être optimales. La présente invention a donc pour but de proposer un moto-réducteur, qui soit économique et robuste, adapté aux grandes séries, et comportant pour cela un moteur électrique polyphasé permettant une intégration facile avec un réducteur ou un système de transformation de mouvement, en respectant toutes les contraintes posées en terme de dimensions extérieures et de masse. À cet effet, l'invention concerne un moto-réducteur comportant un moteur polyphasé formé par une partie statorique excitée par des bobines électriques et par un rotor aimanté présentant N paires de pôles aimantés radialement en sens alternés, la partie statorique présentant un secteur angulaire alpha-1, de rayon R1, inférieur à 220 qui regroupe tous les bobinages et un secteur angulaire denté alphaû2 de rayon R2. Cette simplification du moteur permet en outre de simplifier la connectique du moteur en réduisant le nombre de bobines et en les regroupant dans un secteur angulaire réduit. Cela ne doit cependant pas nuire à la performance du moteur et la structure du stator, présentant des dents larges et des dents étroites, permet tout à la fois de garantir des couples résiduels faibles et d'optimiser le volume du cuivre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 5 description qui suit, faisant référence aux dessins annexés où . - la figure 1 représente une vue en coupe transversale du moteur d'un moto-réducteur selon l'invention, 10 - la figure 2 représente un moto-réducteur très plat selon l'invention, - la figure 3 et la figure 4 représentent un moto-réducteur selon l'invention, comportant un premier étage droit de réduction et un deuxième étage à roue vis-sans- 15 fin, - la figure 5 représente un moto-réducteur selon l'invention comportant un seul étage de réduction constitué par un système roue vis-sans-fin. 20 Le moteur du moto-réducteur selon l'invention, représenté en figure 1, comporte un stator (1) présentant 6 dents larges (2 à 7) et 6 dents étroites (8 à 13) et un rotor (14) présentant N paires de pôles (Al à A10) aimantés radialement en sens alternés. Le stator (1) reprend une 25 structure à 12 dents qui assure la meilleure constante de couple et utilise des dents larges (2 à 7) et des dents étroites (8 à 13) permettant de garantir un très faible couple résiduel par un choix judicieux des largeurs de pôles. Le rapport des largeurs entre dents larges (2 à 7) 30 et dents étroites (8 à 13) est alors proche de 4. Les bobinages (15 à 17) sont placés autour des dents larges (2 à 7) ce qui permet d'obtenir le maximum de couple par ampère-tour du moteur. Ce couple par ampère-tour est en effet fonction de la largeur de dent bobinée, mais est très 35 peu influencé par la largeur des dents non bobinées pour autant que ces dernières ne présentent pas de saturation. L'utilisation de pôles étroits pour les dents non bobinées permet de disposer d'une encoche (18) très large pour le passage du bobinage. La largeur (18) de cette encoche est supérieure à la largeur d'une dent étroite. Cette géométrie particulière de stator (1) permet donc de réaliser les bobines (15 à 17) séparément puis de venir les insérer dans le stator (1) autour des dents larges (2 à 7). De cette façon la longueur de bobinage, et donc le volume de cuivre, sont optimisés et les bobines (15 à 17) peuvent affleurer l'épanouissement polaire des dents ce qui minimise le flux de fuite. La figure 2 montre un moto-réducteur (20) particulièrement plat qui comporte 3 bobinages (15 à 17) disposés à 60 l'un de l'autre pour la partie moteur et 2 étages droits de réduction (21) pour le réducteur. La roue (22) du premier étage de réduction engrène avec le pignon moteur (23) dans le secteur angulaire alpha-2 et de cette façon ne gêne nullement à la connexion des bobines (15 à 17). Cette intégration de la roue (22) dans la hauteur des bobinages permet d'obtenir un moto-réducteur (20) très plat. Les figures 3 et 4 montrent un moto-réducteur (20) comportant un premier étage de réduction droit (21), suivi d'un étage à roue vis-sans-fin (24). Des sondes de Hall (25 à 27) sont disposées dans le secteur alpha-2 et sont portées par un circuit imprimé (28) qui permet également de réaliser la connexion des bobines (15 à 17). La diminution de rayon entre R1 et R2 permet d'intégrer la vis du deuxième étage de réduction (29) dans un encombrement minimum. La figure 5 représente un moto-réducteur (20) comportant un seul étage de réduction constitué d'un système roue vis-sans-fin (24). Le moteur se trouve placé directement dans l'axe de la vis (29) du réducteur. La forme extérieure du moteur est mise à profit en disposant le secteur angulaire alpha-2, présentant un rayon R2 réduit, de manière à ce que le moteur déborde le moins possible du réducteur.5 REVENDICATIONS 1- Moto-réducteur comportant un moteur électrique polyphasé formé par une partie statorique excitée par des bobines électriques et par un rotor présentant N paires de pôles aimantés radialement en sens alternés, la partie statorique présentant 2 secteurs angulaires alpha-1 et alpha-2, de rayons respectifs R1 et R2, comportant des dents larges et des dents étroites s'étendant radialement depuis une couronne annulaire, caractérisé, en ce que les dents larges présentent une largeur supérieure ou égale au double de la largeur des dents étroites, en ce que la largeur d'encoche est supérieure à la largeur d'une dent étroite, en ce que le secteur angulaire alpha-1 est inférieur à 220 et comporte l'ensemble des bobinages, et en ce que le rapport R1 sur R2 est compris entre 1.2 et 2. 2- Moto-réducteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que N est égal à 5 ou à 7, et en ce que la partie statorique du moteur 'présente 6 dents larges et 6 dents étroites et est excitée par 3 bobinages placés à 60 l'un de l'autre. 3- Moto-réducteur électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de détection de position situés dans le secteur angulaire alpha-2 et agissant avec l'extrémité frontale du rotor. 4- Moto-réducteur électrique selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la roue du premier étage de réduction est incluse dans la hauteur des bobinages.