Brevet FR3054750A1 — publié le 20180202

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un module de ma- chine électrique comportant une machine électrique flanqué d'une électronique de puissance. Etat de la technique Les modules de machines électriques composés d'une machine électrique équipée d'une électronique de puissance s'utilisent, par exemple, dans les véhicules automobiles comme démarreur ou comme générateur ou encore comme combinaison générateur- démarreur sous la forme de machines de récupération et d'assistance (machine BRM). Ces modules comportent, par exemple, une machine électrique à excitation extérieure avec un enroulement de rotor (enroulement d'excitation) et un enroulement de stator ainsi que , comme électronique de puissance, un redresseur en aval de l'enroulement de stator avec un régulateur (par exemple un régulateur de générateur ou régula- teur de champ) qui régule la tension générée par la machine électrique ou le couple généré par la machine électrique. Pour protéger les phases électriques d'un contact il faut que l'électronique de puissance soit couverte d'un capot. Pour des ten- sions élevées, comme par exemple celles que l'on rencontre dans les systèmes BRM (48V) le capot doit être électro-conducteur pour respecter les exigences de compatibilité électromagnétique (encore appelées compatibilité EMV). Cela est utile car pour une tension nominale de 48V et une commande par modulation de largeur d'impulsions PWM des phases électriques, l'émission d'ondes électromagnétiques est supé- rieure d'un multiple à l'émission des machines classiques à 12/14 V. En fonctionnement des machines électriques, on a des vibrations qui se traduisent par des vibrations de la machine électrique et de son électronique de puissance mettant ainsi à vibrer le capot. Les vibrations propres du capot risquent d'endommager le capot ou les composants voisins. En outre, les vibrations se traduisent par des bruits gênants. Pour éviter ou du moins minimiser les vibrations du capot on peut fixer le capot à l'aide de plusieurs vis traversant son côté supérieur. 3054750 2 Exposé et avantages de l'invention L'invention a pour objet un module de machine électrique comportant une machine électrique flanquée d'une électronique de puissance et couverte par un capot, le capot ayant un côté supérieur et 5 une paroi latérale avec une arête libre, la paroi latérale du capot étant logée par son arête libre, au moins par segments dans une rainure. En d'autres termes, l'invention a pour objet un capot pour protéger l'électronique de puissance, ce capot étant non seulement fixé par le côté supérieur, mais également au niveau de sa paroi latérale 10 en ce que la paroi latérale est logée au moins partiellement par son arête libre dans une rainure. En effet, on a constaté que la fixation par le côté supé- rieure n'était pas suffisante pour éliminer les vibrations car la paroi latérale du capot est également excitée et se met à vibrer. La rainure 15 bloque la paroi latérale du capot dans la direction radiale, ce qui évite ou du moins réduit les vibrations de la paroi latérale. De façon préférentielle, la rainure a au moins partielle- ment ou par segments une cavité en forme de U. Cette forme est particulièrement simple à réaliser et elle n'est pas fragile au montage. 20 De façon préférentielle, une plaque de raccordement est interposée entre la machine électrique et son électronique de puissance, cette plaque ayant une rainure. On peut utiliser une telle plaque de raccordement entre la machine électrique et l'électronique de puissance pour réaliser les éléments de contact électrique des phases sortant de la 25 machine électrique et auxquelles est raccordée l'électronique de puis- sance. En même temps, la plaque de raccordement constitue un moyen de fixation de l'électronique de puissance. De façon préférentielle, la plaque de raccordement est en matière plastique. Ainsi, d'une part, il sera facile de réaliser la rainure 30 dans la plaque, notamment par un injection (injection de matière plas- tique) et d'autre part, la plaque de raccordement constitue en même temps une isolation électrique. De façon préférentielle, on peut développer des formes de moule des plaques de raccordement usuelles en les munissant d'une rainure. Dans ces conditions, la fixation sera ainsi 35 pratiquement neutre du point de vue de son coût car il suffira de seu- 3054750 3 lement une légère quantité supplémentaire de matière plastique pour réaliser la plaque de raccordement. La rainure passe avantageusement dans le bord extérieur de la plaque de raccordement en couvrant de préférence plus de 10%, 5 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% 80% 90%, de la périphérie. De façon préférentielle, la rainure comporte des moyens d'alignement pour aligner le capot par rapport à la machine électrique dans sa position en rotation autour d'un axe perpendiculaire au côté supérieur du capot. Cela facilite l'orientation du capot par rapport à la 10 machine électrique et garantit l'assemblage des vis de fixation. De façon préférentielle, les moyens d'alignement comportent au moins une limitation de rainure, notamment un décrochement de rainure ou une interruption de rainure. Dans ces conditions, la rainure n'est pas continue, mais elle est limitée par endroits ou par seg- 15 ments, et notamment la rainure est interrompue et le capot comporte avantageusement des interruptions homologues de son arrête libre de la paroi latérale pour permettre l'interpénétration de l'arête interrompue et de la rainure interrompue. L'invention est économique dans son application car il suffit d'une légère modification seulement du moule pour- 20 réaliser la plaque de raccordement. Pour simplifier le montage, la limitation de la rainure et/ou de la paroi latérale comporte un congé d'engagement. De façon préférentielle, le capot est électro-conducteur pour améliorer la compatibilité électromagnétique. Le capot est par 25 exemple en métal, en une matière plastique électro-conductrice ou en une matière plastique munie d'un revêtement électro-conducteur. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'arête libre du capot comporte des barbes. Cette forme de réalisation permet le blocage de la paroi latérale dans la rainure, ce qui signifie que la tenue 30 est particulièrement solide. La force de retenue sera augmentée et la paroi latérale sera engagée sans jeu dans la rainure. En particulier, si le capot est une pièce obtenue par emboutissage profond de tôle, du fait du procédé de fabrication qui est un procédé de matriçage, l'arête libre de la paroi latérale aura une barbe. Selon le sens de l'emboutissage, la 35 barbe sera orientée vers l'extérieur ou vers l'intérieur en saillie et forme- 3054750 4 ra une arête vive. Il est particulièrement avantageux d'utiliser précisément cette barbe d'emboutissage pour bloquer de manière optimale la paroi latérale dans la rainure. Dessins 5 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée, à l'aide d'un exemple de réalisation d'un module de machine électrique représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préférentiel d'un module de machine électrique selon l'invention, 10 la figure 2 est une coupe longitudinale du module de machine électrique de la figure 1, la figure 3 montre le détail entouré de la figure 2 concernant la disposition de la paroi latérale du capot dans une rainure de plaque de raccordement, selon une vue à échelle agrandie, 15 la figure 4 montre séparément et en perspective le capot et la plaque de raccordement, la figure 5 est une vue de détail à échelle agrandie de l'arête libre du capot avec sa barbe d'emboutissage, la figure 6 est une vue en perspective de dessus du module de 20 machine électrique de la figure 1, la figure 7 montre le détail entouré de la figure 6 concernant l'alignement de la paroi latérale du capot dans la rainure de la plaque de raccordement selon une représentation à échelle agrandie. 25 Description d'un mode de réalisation A l'aide des figures 1 à 5 on décrira tout d'abord, de manière générale, le mode de réalisation préférentiel d'un module de machine électrique 1 selon l'invention et les développements seront décrits à l'aide des figures 6 et 7. 30 Le module de machine électrique 1 est, par exemple, une machine électrique de récupération dynamique (système de récupération BRM ou BRS); le module se compose d'une machine à griffes polaires 10 comme machine électrique avec une électronique de puissance 20 installée sur la machine. Le module fonctionne, par exemple, avec 35 une tension nominale de 48V. 3054750 5 Le boîtier de la machine à griffes polaires 10 est pratiquement composé de deux panneaux de palier 101, 102 avec des bras de montage pour fixer le module de machine électrique, par exemple, sur le moteur thermique. Les panneaux de palier fixent le stator 110. 5 Une plaque de raccordement 120 est prévue entre la ma- chine à griffes polaires 10 et son électronique de puissance 20. La plaque de raccordement 120 est une pièce en matière plastique injectée et elle sert entre autre au branchement des phases électriques du stator 110 et de l'électronique de puissance 20. 10 Un capot 130 couvre en grande partie l'électronique de puissance 20. Le capot est tenu par son côté supérieur à l'aide de vis 140 reçues dans la machine à griffes polaires 10 spécialement dans le panneau de palier 102. La paroi latérale du capot porte la référence 131. Selon le mode de réalisation préférentiel présenté ici, l'arête libre 15 132 de la paroi latérale 131 a une barbe d'emboutissage qui est en sail- lie vers l'extérieur. La barbe d'emboutissage résulte, par exemple, du procédé de fabrication du capot. Selon le sens de l'emboutissage la barbe constitue une arête vive venant en saillie vers l'intérieur ou vers l'extérieur. 20 La plaque de raccordement comporte une rainure formée de plusieurs logements ou cavités 121 en forme de U répartis en périphérie (il s'agit par exemple d'une rainure interrompue plusieurs fois). Cette rainure sert à bloquer latéralement le capot, la paroi latérale 131 pénétrant par son arête libre 132 dans la rainure 121. 25 La barbe d'emboutissage de l'arête libre 132 du capot peut ainsi se coincer en outre au montage dans la matière plastique de la cavité en forme de U 121 de la plaque de raccordement. Cela améliore le blocage latéral du capot. Le blocage latéral du capot par les cavités en forme de U 30 de la plaque de raccordement est un moyen économique car cela ne né- cessite que très peu de matière plastique supplémentaire. La figure 6 montre un développement préférentiel du mo- dule de machine électrique 1, en vue de dessus en biais, pour montrer la zone des moyens d'orientation réalisée ici sous la forme d'une limita- 35 tion de la rainure. 3054750 6 La figure 7 montre un détail à échelle agrandie de la figure 5 présentant deux cavités en forme de U 1211 (à gauche) et 121r (à droite) de la plaque de raccordement 120 avec des moyens d'orientation réalisés ici sous la forme d'une limitation de rainure ou d'un décroche- 5 ment de rainure 1221, 122r. La limitation de rainure 1221 à gauche limite le développement de la paroi latérale gauche 1311 et ainsi le pivotement du capot autour d'un axe perpendiculaire au côté supérieur vers la droite. La limitation droite 122r limite le mouvement de la paroi latérale droite 131r 10 et ainsi le pivotement du capot autour d'un axe perpendiculaire au côté supérieur, vers la gauche. Ainsi, globalement, la plage angulaire d'orientation du capot autour d'un axe perpendiculaire au côté supérieur est limité, ce qui facilite la mise en place des vis de fixation 140. Pour simplifier le montage du capot 130, les limitations 15 de rainure 122 ont des congés d'engagement 1231, 123r. En variante ou en complément, la paroi latérale du capot peut également comporter des congés d'engagement. La fixation latérale par des cavités en forme de U avec li- mitation de la rainure est une solution économique car il suffit seule- 20 ment d'une légère quantité de matière plastique en plus pour la plaque de raccordement. 3054750 5 1 7 10 NOMENCLATURE 20 Module de machine électrique Machine à griffes polaires Electronique de puissance 101, 102 Panneaux de palier 110 Stator 120 Plaque de raccordement 121 , 1211, 121r Cavités en forme de U de la rainure 10 1221, 122r Limite de rainure 1231, 123r congés d'engagement 130 Capot 131 Paroi latérale 1311, 131r Parois latérales gauche / droite 15 132 Arête libre de la paroi latérale 140 Vis de fixation du capot 20 REVENDICATIONS1°) Module de machine électrique (1) comportant une machine électrique (10) flanquée d'une électronique de puissance (20) et couverte par un capot (130), le capot (130) ayant un côté supérieur et une paroi laté- rale (131) avec une arête libre (132), la paroi latérale (131) du capot (130) étant logée par son arête libre (132), au moins par segments, dans une rainure (121). 2°) Module de machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot (130) est fixé par des vis (140) traversant son côté supérieur. 3°) Module de machine électrique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la rainure (121) a au moins par segments, une cavité en forme de U. 4°) Module de machine électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il comporte une plaque de raccordement (20) entre la machine élec- trique (10) et l'électronique de puissance (20), cette plaque de raccordement (120) ayant une rainure (121). 5°) Module de machine électrique (1) selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la rainure (121) comporte des moyens d'alignement (1221, 122r) qui alignent le capot (130) par rapport à la machine électrique dans sa position de rotation autour d'un axe perpendiculaire au côté supérieur du capot. 6°) Module de machine électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 3054750 9 les moyens d'alignement (1221, 122r) comportent au moins une limitation de rainure. 7°) Module de machine électrique (1) selon les revendications 5 ou 6, 5 caractérisé en ce que les moyens d'alignement (121, 122r) comportent au moins un congé d'engagement (1231, 123r). 8°) Module de machine électrique (1) selon l'une des revendications pré- 10 cédentes, caractérisé en ce que la paroi latérale (1311, 131r) comporte au moins un congé d'engagement (1231, 123r). 15 9°) Machine électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capot (130) comporte au moins l'un des moyens choisis dans le groupe suivant : un capot électro-conducteur, un capot en métal, un capot en une matière plastique électro-conductrice, un capot muni d'un 20 revêtement électro-conducteur. 10°) Module de machine électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 25 l'arête libre (132) du capot (130) a des barbes venant en saillie vers l'intérieur ou vers l'extérieur. 30