Brevet FR3124654A1 — publié le 20221230

L’invention concerne un corps de stator pour machine électrique, comportant : - au moins un support de fixation (102A) centré sur un axe longitudinal, - des dents (120) qui sont adaptées à recevoir des bobines de fil électriquement conducteur et qui sont régulièrement réparties autour de l’axe longitudinal, et - des moyens de fixation adaptés chacun à fixer l’une desdites dents sur le support de fixation. Selon l’invention, chaque moyen de fixation comporte : - au moins une première clavette (140) logée au moins en partie dans une première rainure (124) prévue dans la dent, - au moins une seconde clavette (150) logée au moins en partie dans une seconde rainure (111A) prévue dans le support de fixation, et - au moins un élément de blocage (151) adapté à bloquer la première clavette par rapport à la seconde clavette. Figure pour l’abrégé : Fig.2 Corps de stator et méthode d’assemblage d’un tel corps Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale le domaine des machines électriques. Elle concerne plus particulièrement un corps de stator pour machine électrique, comportant : - au moins un support de fixation centré sur un axe longitudinal, - des dents qui sont adaptées à recevoir des bobines de fil électriquement conducteur et qui sont régulièrement réparties autour de l’axe longitudinal, et - des moyens de fixation adaptés chacun à fixer l’une desdites dents sur le support de fixation. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans une machine électrique à flux axial, bien qu’elle s’applique également aux machines électriques à flux radial. Etat de la technique Un véhicule automobile électrique ou hybride comporte un groupe motopropulseur qui comprend une machine électrique. La machine électrique comporte un rotor qui est monté sur un arbre de sortie, lequel est connecté aux roues motrices du véhicule. A titre d’exemple, la machine électrique peut être du type à flux axial et comporter un carter en deux parties, qui loge un rotor en forme de disque flanqué de deux stators. Les stators sont alors légèrement écartés de part et d’autre du rotor pour éviter tout frottement lorsque le rotor tourne. Ainsi, de chaque côté du rotor se trouve un espace appelé « entrefer ». La performance de la machine électrique dépend de la valeur de ces entrefers (elle doit être minime), de leurs constances tout autour de l’axe de rotation du rotor, et de la symétrie de ces entrefers de part et d’autre du rotor. La moindre erreur de géométrie a des conséquences sur les performances du moteur et sur sa durée de vie. Par exemple, on comprend qu’une différence de valeurs entre les deux entrefers provoque une attraction du rotor par le stator le plus proche. Cet effort peut être important. Il peut en outre être cyclique et entrainer une fatigue des matériaux composant la machine électrique. Ces problèmes sont inhérents au concept même de machine électrique à flux axial. Il convient donc de s’assurer que les stators soient bien assemblés et solidement fixés dans le carter. Le problème majeur qui se pose alors concerne la fixation des dents autour desquelles sont enroulées les bobines de fils électriques. En effet, les méthodes envisagées pour réaliser cette fixation sont soit très encombrantes, soit peu fiables, soit peu résistantes aux vibrations. Présentation de l'invention Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose de fixer les dents au moyen de clavettes. Plus particulièrement, on propose selon l’invention une machine électrique telle que définie dans l’introduction, dans laquelle chaque moyen de fixation comporte : - au moins une première clavette logée au moins en partie dans une première rainure prévue dans la dent, - au moins une seconde clavette logée au moins en partie dans une seconde rainure prévue dans le support de fixation, et - au moins un élément de blocage adapté à bloquer la première clavette par rapport à la seconde clavette. Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de rapporter les clavettes dans les rainures puis de placer chaque dent sur le support de fixation de telle sorte que les clavettes se superposent. Dès lors, il est possible de fixer les clavettes ensemble afin de bloquer la dent contre le support de fixation. L’utilisation de plusieurs clavettes permet d’assembler la dent au support de fixation sans nécessiter beaucoup de place. Ainsi, si le support de fixation présente une zone plane dans laquelle se trouve les rainures, et un rebord qui s’élève autour de la zone plane, il est possible d’engager les clavettes en profitant de l’espace réduit se trouvant entre le rebord et les dents, grâce à la longueur réduite des clavettes employées. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de la machine électrique conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - chaque première et seconde rainure présente un fond et deux parois latérales inclinées l’une vers l’autre qui délimitent ensemble un orifice allongé de moindre largeur que le fond, l’orifice de la première rainure se superposant à l’orifice de la seconde rainure ; - la première rainure débouche de part et d’autre de la dent ; - la première clavette déborde de part et d’autre de la dent ; - chaque élément de blocage est accessible par le côté de la dent ; - il est prévu deux secondes clavettes distinctes, logées dans une même seconde rainure ou dans deux secondes rainures coaxiales ; - l’élément de blocage est adapté à exercer un effort de traction de la première clavette vers la seconde clavette ; - l’élément de blocage comporte une partie plastiquement déformable qui vient de formation avec la seconde clavette ; - la première clavette délimite un passage pour la partie plastiquement déformable, sur le bord duquel la partie plastiquement déformable est adaptée à être sertie ; - la seconde rainure se prolonge par une rampe d’insertion dont la section transversale s’élargit progressivement à partir de la seconde rainure ; - le support de fixation forme une partie d’un carter d’un stator ; - chaque moyen de fixation comporte également un relief qui s’étend en saillie ou en creux du support de fixation et auquel la dent s’arroche. L’invention concerne aussi une machine électrique comportant un rotor et deux corps de stator tels que précité, situés de part et d’autre du rotor. Elle concerne aussi une méthode d’assemblage d’un corps de stator tel que précité, comprenant : - une étape d’insertion de la première clavette dans la première rainure prévue dans la dent, - une étape d’engagement de chaque seconde clavette dans la seconde rainure prévue dans le corps de fixation, - après l’étape d’insertion, une étape de mise en place de la dent en appui contre le support de fixation, de façon que la première rainure se superpose au-dessus de la seconde rainure, et - après l’étape de mise en place et l’étape d’engagement, une étape de blocage de la première clavette sur la seconde clavette à l’aide de l’élément de blocage. Préférentiellement, l’étape de mise en place peut être mise en œuvre avant ou après l’étape d’engagement. Avantageusement, l’étape de blocage est mise en œuvre par sertissage de l’élément de blocage. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Corps de stator (101A, 101B) pour machine électrique (10), comportant : - au moins un support de fixation (102A, 102B) centré sur un axe longitudinal (A1), - des dents (120) qui sont adaptées à recevoir des bobines (130) de fil électriquement conducteur et qui sont régulièrement réparties autour de l’axe longitudinal (A1), et - des moyens de fixation adaptés chacun à fixer l’une desdites dents (120) sur le support de fixation (102A, 102B), caractérisé en ce que chaque moyen de fixation comporte : - au moins une première clavette (140) logée au moins en partie dans une première rainure (124) prévue dans la dent (120), - au moins une seconde clavette (150) logée au moins en partie dans une seconde rainure (111A) prévue dans le support de fixation (102A, 102B), et - au moins un élément de blocage (151) adapté à bloquer la première clavette (140) par rapport à la seconde clavette (150). Corps de stator (101A, 101B) selon la revendication précédente, dans lequel chaque première et seconde rainure (111A, 124) présente un fond (112A, 125) et deux parois latérales (114A, 126) inclinées l’une vers l’autre qui délimitent ensemble un orifice allongé de moindre largeur que le fond (112A, 125), l’orifice de la première rainure (124) se superposant à l’orifice de la seconde rainure (111A). Corps de stator (101A, 101B) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première rainure (124) débouche de part et d’autre de la dent (120), la première clavette (140) déborde de part et d’autre de la dent (120) et l’élément de blocage (151) est accessible par le côté de la dent (120). Corps de stator (101A, 101B) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu deux secondes clavettes (150) distinctes, logées dans une même seconde rainure (111A) ou dans deux secondes rainures coaxiales. Corps de stator (101A, 101B) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément de blocage (151) est adapté à exercer un effort de traction de la première clavette (140) vers la seconde clavette (150). Corps de stator (101A, 101B) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément de blocage (151) comporte une partie plastiquement déformable (153) qui vient de formation avec la seconde clavette (150) et dans lequel la première clavette (140) délimite un passage (143) pour la partie plastiquement déformable (153), sur le bord duquel la partie plastiquement déformable (153) est adaptée à être sertie. Corps de stator (101A, 101B) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la seconde rainure (111A) se prolonge par une rampe d’insertion (113A) dont la section transversale s’élargit progressivement à partir de la seconde rainure (111A). Corps de stator (101A, 101B) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le support de fixation (102A, 102B) forme une partie d’un carter (102) d’un stator (100A, 100B). Corps de stator (101A, 101B) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque moyen de fixation comporte également un relief (160) qui s’étend en saillie ou en creux du support de fixation (102A, 102B) et auquel la dent (120) s’accroche. Machine électrique (10) comportant un rotor (200) et deux corps de stator (101A, 101B) conformes à l’une des revendications précédentes, situés de part et d’autre du rotor (200). Méthode d’assemblage d’un corps de stator (101A, 101B) conforme à l’une des revendications 1 à 9, comprenant : - une étape d’insertion de la première clavette (140) dans la première rainure (124) prévue dans la dent (120), - une étape d’engagement de chaque seconde clavette (150) dans la seconde rainure (111A) prévue dans le corps de fixation, - après l’étape d’insertion, une étape de mise en place de la dent (120) en appui contre le support de fixation (102A, 102B), de façon que la première rainure (124) se superpose au-dessus de la seconde rainure (111A), et - après l’étape de mise en place et l’étape d’engagement, une étape de blocage de la première clavette (140) sur la seconde clavette (150) à l’aide de l’élément de blocage (151). Méthode d’assemblage selon la revendication précédente, dans laquelle l’étape de blocage est mise en œuvre par sertissage de l’élément de blocage (151).