Brevet FR3159718A1 — publié le 20250829

Un agencement de moteur incluant un solénoïde disposé à l'intérieur d'une cavité du stator de moteur. Le solénoïde est configuré pour déplacer axialement l'agencement d'arbre de moteur. Dans certains exemples, le solénoïde amène l'agencement d'arbre de moteur à venir en prise sélectivement avec un agencement de limitation de couple ou un autre dispositif. L'agencement d'arbre de moteur peut être sollicité en prise avec le dispositif. Figure pour abrégé : [Fig 4] AGENCEMENT DE MOTEUR AVEC SOLÉNOÏDE Cette demande revendique le bénéfice de la demande indienne N° 202411012620, déposée le 22 février 2024 et intitulée « AGENCEMENT DE MOTEUR AVEC SOLÉNOÏDE », dont la divulgation est incorporée ici en référence dans son intégralité. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les aéronefs plus électriques et les aéronefs tout électriques sont de plus en plus pertinents dans l'industrie aérospatiale. Bien que les actionneurs des mécanismes de commande d’aéronef aient traditionnellement été des systèmes hydrauliques/mécaniques, les systèmes d'entraînement électriques (EDS), incluant un moteur électrique et un entraînement électrique, suscitent un intérêt croissant pour des applications aérospatiales en raison de la demande croissante d'aéronefs plus/tout électriques. Dans certains modes de réalisation, un système d'actionnement de commande de vol utilisant des moteurs et des entraînements électriques peut être utilisé pour déplacer les surfaces de commande de vol d'aéronef vers des positions commandées respectives. Les surfaces de commande de vol typiques incluent des ailerons, des volets, des becs et les déporteurs. Dans certains modes de réalisation, un ensemble de frein externe est prévu pour verrouiller la position du moteur, tel qu'un frein de type solénoïde fixé à l'arbre de moteur. Des applications de moteurs avec des systèmes de freinage externes existent également dans d'autres industries. Des améliorations sont souhaitées. RÉSUMÉ Certains aspects de la divulgation concernent un moteur disposé à l'intérieur d'un boîtier de moteur, le moteur incluant un stator de moteur et un rotor de moteur ; un arbre de moteur qui est mobile axialement par rapport au boîtier de moteur entre une première position et une seconde position ; un élément de sollicitation sollicitant l'arbre de moteur vers la première position ; un plongeur de solénoïde magnétisable axialement fixe par rapport à l'arbre de moteur de sorte que le plongeur de solénoïde se déplace à l'unisson avec l'arbre de moteur entre les première et seconde positions ; et une bobine de solénoïde disposée à l'intérieur du boîtier de moteur dans un alignement radial au moins partiel avec le stator de moteur. Dans certains modes de réalisation, un dispositif est disposé à l'intérieur du boîtier de moteur à un emplacement décalé axialement le long de l'axe longitudinal à partir du stator de moteur ; et un élément de transfert de force est couplé à l'arbre de moteur pour se déplacer axialement à l'unisson avec l'arbre de moteur entre les première et seconde positions. L'élément de transfert de force est configuré pour venir en prise avec le dispositif lorsque l'arbre du moteur est disposé dans la première position. L'élément de transfert de force est espacé du dispositif lorsque l'arbre de moteur est disposé dans la seconde position. Dans certains exemples, le dispositif comprend un élément de limitation de couple. Une variété d'aspects inventifs supplémentaires seront exposés dans la description qui suit. Les aspects inventifs peuvent se rapporter à des caractéristiques individuelles et à des combinaisons de caractéristiques. Il convient de comprendre que la description générale qui précède et la description détaillée qui suit sont uniquement des exemples et des explications et ne sont pas limitatives des concepts inventifs généraux sur lesquels les modes de réalisation divulgués ici sont basés. Les dessins annexés, qui sont incorporés dans et constituent une partie de la description, illustrent plusieurs aspects de la présente divulgation. Une brève description des dessins est la suivante : la FIG. 1 est une vue en perspective d'un exemple d'agencement de moteur configuré conformément aux principes de la présente divulgation ; la FIG. 2 est une vue en coupe transversale de l'agencement de moteur de la FIG. 1 , prise le long de la ligne 2-2 de la FIG. 1 , où un agencement d'arbre de moteur est représenté dans une première position axiale ; la FIG. 3 représente l'agencement d'arbre de moteur de la FIG. 2 dans une seconde position axiale ; la FIG. 4 est un schéma de principe de parties de l'agencement de moteur de la FIG. 2 ; et la FIG. 5 est un schéma de principe de parties de l'agencement de moteur de la FIG. 3 . DESCRIPTION DÉTAILLÉE On va maintenant se référer en détail à des aspects exemplaires de la présente divulgation qui sont illustrés sur les dessins annexés. Dans la mesure du possible, les mêmes références numériques seront utilisées tout au long des dessins pour désigner les pièces identiques ou similaires. Un agencement de moteur 100 inclut un moteur 104 disposé à l'intérieur d'un boîtier de moteur 102. Le boîtier de moteur 102 présente un axe longitudinal LA. Un agencement d'arbre de moteur 106 est disposé au moins partiellement à l'intérieur du boîtier de moteur 102 et se couple fonctionnellement à un arbre de sortie 108. Dans certains exemples, l'agencement d'arbre moteur 106 et/ou l'arbre de sortie 108 sont coaxiaux à l'axe longitudinal LA. Dans d'autres exemples, l'agencement d'arbre moteur 106 et/ou l'arbre de sortie 108 sont parallèles à l'axe longitudinal LA. Le moteur 104 inclut un stator de moteur 110 qui est fixe par rapport au boîtier de moteur 102 et un rotor de moteur 112 qui tourne par rapport au stator de moteur 110. Dans certains exemples, le rotor de moteur 112 tourne autour de l'axe longitudinal LA du boîtier de moteur 102. Dans certains modes de réalisation, le rotor de moteur 112 est également fixe en rotation par rapport à l'agencement d'arbre de moteur 106 de sorte que l'agencement d'arbre de moteur 106 tourne à l'unisson avec le rotor de moteur 112. Dans certains modes de réalisation, le rotor de moteur 112 porte un ou plusieurs aimants 114. Dans de tels modes de réalisation, le stator de moteur 110 inclut une bobine de stator 116 qui, lorsqu'elle est excitée, crée un champ électromagnétique qui interagit avec les aimants 114 pour induire une rotation du rotor de moteur 112. Dans certains exemples, le rotor de moteur 112 présente une forme de coupelle qui entoure le stator de moteur 110 avec les aimants 114 orientés vers le stator de moteur 110. Dans certains modes de réalisation, un premier dispositif de commande 120 (par exemple, un dispositif de commande électromagnétique) gère l'excitation de la bobine de stator 116. Le rotor de moteur 112 est couplé à l'agencement d'arbre de moteur 106 pour tourner à l'unisson avec celui-ci. Dans certains modes de réalisation, l'agencement d'arbre de moteur 106 inclut un arbre de moteur 132 auquel le rotor de moteur 112 peut être cannelé ou connecté d’une autre manière avec un ajustement serré. Dans certains modes de réalisation, l'agencement d'arbre de moteur 106 inclut un élément de transfert de force 118 qui tourne à l'unisson avec l'arbre de moteur 132. Dans certains exemples, l'élément de transfert de force 118 est cannelé ou connecté d’une autre manière à l'arbre de moteur 132 avec un ajustement serré. Dans certains exemples, l'élément de transfert de force 118 est configuré pour transférer le couple entre l'arbre de moteur 132 et l'arbre de sortie 108. Dans d'autres modes de réalisation, l'agencement de transfert de force 118 est couplé directement au rotor de moteur 112. Dans certains exemples, l'élément de transfert de force 118 est configuré pour transférer le couple entre le rotor de moteur 112 et l'arbre de sortie 108. Par exemple, l'élément de transfert de force 118 peut être fixé (par exemple, boulonné) au rotor de moteur 112 et cannelé à l'arbre de sortie 108. Dans encore d'autres modes de réalisation, l'élément de transfert de force 118 est couplé directement à la fois à l'agencement d'arbre de moteur 106 et au rotor de moteur 112. Selon certains aspects de la divulgation, un agencement de solénoïde 122 est disposé à l'intérieur du boîtier de moteur 102 pour déplacer axialement l'agencement d'arbre de moteur 106 par rapport au boîtier de moteur 102. Comme cela sera décrit ici, le déplacement axial de l'agencement d'arbre moteur 106 permet une mise en prise et une libération sélectives d'un ou plusieurs dispositifs 140, tels qu'un agencement de limitation de couple ou un embrayage. Par exemple, dans certains modes de réalisation, l'agencement d'arbre de moteur 106 est coulissé ou déplacé d’une autre manière axialement entre des première et seconde positions. Le dispositif 140 est mis en prise lorsque l'agencement d'arbre de moteur 106 est disposé dans la première position (par exemple, voir les figures 2 et 4) tandis que le dispositif 140 est libéré lorsque l'agencement d'arbre moteur 106 est disposé dans la seconde position (par exemple, voir les figures 3 et 5). Le dispositif 140 est disposé à l'intérieur du boîtier de moteur 102. Dans certains modes de réalisation, lorsque l'arbre de moteur 106 est disposé dans la première position, l'élément de transfert de force 118 est mis en prise avec le dispositif 140. Dans un exemple où le dispositif 140 est un élément de limitation de couple, le dispositif 140 inhibe une rotation de l'élément de transfert de force 118, en limitant ainsi une rotation de l'arbre de moteur 106, du rotor de moteur 112 et de l'arbre de sortie 108. Lorsque l'agencement de solénoïde 122 déplace l'agencement d'arbre de sortie 106 vers la seconde position, l'élément de transfert de force 118 est retiré de la mise en prise avec le dispositif 140. Par exemple, l'élément de transfert de force 118 est espacé du dispositif 140 par un espace G. Dans l'exemple dans lequel le dispositif 140 est un élément de limitation de couple, l'élément de transfert de force 118, l'agencement d'arbre de moteur 106, le rotor de moteur 112 et l'arbre de sortie 108 peuvent tourner librement par rapport au boîtier de moteur 102 lorsque l'agencement d'arbre de sortie 106 est disposé dans la seconde position. Dans certains modes de réalisation, l'agencement d'arbre de moteur 106 est sollicité vers la première position à l'aide d'un élément de sollicitation 134. Dans certains exemples, l'élément de sollicitation 134 est disposé à un emplacement décalé axialement le long de l'arbre de moteur 132 par rapport au stator de moteur 110 et au rotor de moteur 112. Dans certains exemples, l'élément de sollicitation 134 est un ressort. Dans un exemple, l'élément de sollicitation 134 est un ressort Belleville. Dans un exemple, l'élément de sollicitation 134 inclut une pluralité de disques à ondes. L'agencement de solénoïde 122 surmonte sélectivement la sollicitation de l'élément de sollicitation 134 pour déplacer l'agencement d'arbre de moteur 108 vers la seconde position, comme cela sera décrit plus en détail ici. Dans certains modes de réalisation, le solénoïde 122 inclut une bobine de solénoïde 126 configurée pour être excitée sélectivement, et un plongeur de solénoïde 128 configuré pour être influencé par le champ électromagnétique résultant. Dans certains exemples, le plongeur de solénoïde 128 est formé d'un matériau ferreux ou d'un autre matériau magnétisable. Dans d'autres exemples, un revêtement, un insert ou une autre partie du plongeur de solénoïde 128 est ferreux ou sinon magnétisable. Dans certains modes de réalisation, un second dispositif de commande 130 (par exemple, un dispositif de commande électromagnétique) gère l'excitation de la bobine de solénoïde 126. Le second dispositif de commande 130 peut fonctionner indépendamment du premier dispositif de commande 120. En conséquence, la rotation de l'agencement d'arbre de moteur 106 et le déplacement axial de l'agencement d'arbre de moteur 106 peuvent être commandés séparément et indépendamment. Selon certains aspects de la divulgation, la bobine de solénoïde 126 est disposée à l'intérieur d'une cavité centrale du stator de moteur 110. Dans un exemple, la bobine de solénoïde 126 est disposée à l'intérieur d'un boîtier de solénoïde 124. L'arbre de moteur 132 de l'agencement d'arbre de moteur 106 s'étend à travers la bobine de solénoïde 126 et se déplace par rapport à celle-ci. Dans certains exemples, la bobine de solénoïde 126 est disposée en alignement radial avec la bobine de stator 116. Dans certains exemples, le boîtier de solénoïde 124 ne s'étend pas vers l'extérieur au-delà du stator de moteur 110. Lorsque la bobine de solénoïde 126 est excitée, le plongeur de solénoïde 128 est influencé par le champ électromagnétique résultant pour se déplacer davantage en alignement avec la bobine 126. Le plongeur de solénoïde 128 est fixé axialement par rapport à l'agencement d'arbre de moteur 106 (par exemple, avec un ajustement serré avec l'arbre de moteur 132). En conséquence, l'excitation de la bobine de solénoïde 126 tire sur la fiche de solénoïde 128, en déplaçant ainsi l'agencement d'arbre de moteur 106 vers la seconde position à l’encontre de la sollicitation de l'élément de sollicitation 134. Dans certains exemples, les aimants 114 du rotor de moteur 112 exercent une traction sur le plongeur de solénoïde 128, mais avec une force insuffisante pour surmonter l'élément de sollicitation 134. Dans de tels exemples, l'excitation de la bobine de solénoïde 126 complète la force exercée par les aimants 114 pour surmonter la force de sollicitation de l'élément de sollicitation 134 et déplacer axialement le plongeur de solénoïde 128 en alignement supplémentaire avec les aimants 114 et la bobine de solénoïde 126. Dans certains modes de réalisation, une butée 136 peut être disposée au niveau de l'agencement d'arbre de moteur 106 pour limiter le déplacement axial du plongeur de solénoïde 128 (par exemple pour arrêter le déplacement axial au niveau de la seconde position de l'agencement d'arbre de moteur 106). Dans certains exemples, la butée 136 est fixée axialement à l'arbre de moteur 132 de l'agencement d'arbre de moteur 106. Dans certains exemples, la butée 136 est également fixée en rotation à l'arbre moteur 132. Comme représenté sur les figures 3, la butée 136 vient en prise avec un composant à l'intérieur du boîtier de moteur 102 (par exemple un agencement de palier 138) lorsque l'agencement d'arbre de moteur 106 est disposé dans la seconde position. Dans certains exemples, la butée 136 est un manchon configuré pour protéger le plongeur de solénoïde 128 d’une usure et d'une détérioration contre l'agencement de palier 138 ou un autre composant. Dans certains modes de réalisation, le déplacement axial de l'agencement d'arbre de moteur 106 vers la première position est limité par la mise en prise entre l'élément de transfert de force 118 et le dispositif 140. Dans d'autres modes de réalisation, l'élément de transfert de force 118 inclut une ou plusieurs butées 119 configurées pour venir en butée contre un boîtier du dispositif 140 ou un autre composant fixe axialement à l'intérieur du boîtier de moteur 102. Les une ou plusieurs butées 119 limitent la quantité de force que l'élément de transfert de force 118 peut exercer sur le dispositif 140. Exemples d'aspects Aspect 1. Agencement de moteur, comprenant : un boîtier de moteur présentant un axe longitudinal ; un moteur disposé à l'intérieur du boîtier de moteur, le moteur incluant un stator de moteur et un rotor de moteur ; un arbre de moteur disposé à l'intérieur du boîtier de moteur et s'étendant à travers le stator de moteur le long de l'axe longitudinal du boîtier de moteur, l'arbre de moteur étant mobile axialement par rapport au boîtier de moteur le long de l'axe longitudinal entre une première position et une seconde position ; un élément de sollicitation sollicitant l'arbre de moteur vers la première position ; un plongeur de solénoïde fixé axialement par rapport à l'arbre de moteur de sorte que le plongeur de solénoïde se déplace à l'unisson avec l'arbre de moteur entre les première et seconde positions, le plongeur de solénoïde étant formé d'un matériau magnétique ; et une bobine de solénoïde disposée à l'intérieur du boîtier de moteur en alignement radial au moins partiel avec le stator de moteur, la bobine de solénoïde étant configurée pour déplacer le plongeur de solénoïde vers la seconde position à l’encontre de la sollicitation de l'élément de sollicitation lorsqu'elle est excitée. Aspect 2. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, comprenant en outre : un composant disposé à l'intérieur du boîtier de moteur à un emplacement décalé axialement le long de l'axe longitudinal par rapport au stator de moteur ; et un élément de transfert de force couplé à l'arbre de moteur pour se déplacer axialement à l'unisson avec l'arbre de moteur entre les première et seconde positions, l'élément de transfert de force étant configuré pour venir en prise avec le composant lorsque l'arbre de moteur est disposé dans la première position, l'élément de transfert de force étant espacé du composant lorsque l'arbre de moteur est disposé dans la seconde position. Aspect 3. L’agencement de moteur selon l'aspect 2, dans lequel le composant inclut un agencement de limitation de couple. Aspect 4. L’agencement de moteur selon l'aspect 3, dans lequel l'agencement de limitation de couple inclut une pluralité de lamelles disposées entre deux paliers de butée. Aspect 5. L’agencement de moteur selon l'aspect 2, comprenant en outre un arbre de sortie s'étendant hors du boîtier de moteur, l'arbre de sortie étant couplé de manière opérationnelle à l'arbre de moteur par l'intermédiaire de l'élément de transfert de force. Aspect 6. L’agencement de moteur selon l'aspect 5, dans lequel l'élément de transfert de force est cannelé à l'arbre de sortie. Aspect 7. L’agencement de moteur selon l'aspect 2, dans lequel l'élément de transfert de force est fixe en rotation par rapport au rotor de moteur. Aspect 8. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, dans lequel le rotor de moteur inclut un rotor de type coupelle entourant au moins partiellement le stator de moteur, le rotor de moteur portant une pluralité d'aimants. Aspect 9. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, dans lequel le stator de moteur présente une forme annulaire et définit un passage central ; et dans lequel la bobine de solénoïde est disposée à l'intérieur du passage central. Aspect 10. L’agencement de moteur selon l'aspect 9, dans lequel le plongeur de solénoïde est au moins partiellement aligné en rotation avec la bobine de solénoïde lorsqu'il est disposé dans la seconde position. Aspect 11. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, comprenant en outre une première butée qui empêche le déplacement de l'arbre de moteur au-delà de la première position. Aspect 12. L’agencement de moteur selon l'aspect 11, comprenant en outre une seconde butée qui empêche le déplacement de l'arbre de moteur au-delà de la seconde position. Aspect 13. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, dans lequel l'élément de sollicitation inclut un ressort Belleville. Aspect 14. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, dans lequel le plongeur de solénoïde est monté sur l'arbre de moteur avec un ajustement serré. Aspect 15. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, dans lequel le plongeur de solénoïde est vissé sur l'arbre de moteur. Aspect 16. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, dans lequel le plongeur de solénoïde est au moins disposé partiellement à l'intérieur de la bobine de solénoïde et la bobine de solénoïde est au moins disposée partiellement à l'intérieur du stator de moteur. Aspect 17. L’agencement de moteur selon l'aspect 16, dans lequel le stator de moteur est au moins partiellement disposé à l'intérieur du rotor de moteur. Aspect 18. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, dans lequel le plongeur de solénoïde est un manchon monté autour de l'arbre du moteur. Aspect 19. L’agencement de moteur selon l'aspect 1, comprenant en outre un premier dispositif de commande configuré pour gérer l'excitation des bobines de solénoïde pour commander le déplacement axial du plongeur de solénoïde. Aspect 20. L’agencement de moteur selon l'aspect 19, comprenant en outre un second dispositif de commande configuré pour gérer l'excitation du stator de moteur pour commander la rotation du rotor de moteur, le second dispositif de commande fonctionnant indépendamment du premier dispositif de commande. Après avoir décrit les aspects et les mises en œuvre préférés de la présente divulgation, des modifications et des équivalents des concepts divulgués peuvent facilement apparaître à l'homme du métier. Cependant, il est prévu que ces modifications et équivalents soient inclus dans la portée des revendications qui sont annexées aux présentes. Agencement de moteur (100), comprenant : un boîtier de moteur (102) présentant un axe longitudinal (LA) ; un moteur (104) disposé à l'intérieur du boîtier de moteur (102), le moteur (104) incluant un stator de moteur (110) et un rotor de moteur (112) ; un arbre de moteur (132) disposé à l'intérieur du boîtier de moteur (104) et s'étendant à travers le stator de moteur (110) le long de l'axe longitudinal (LA) du boîtier de moteur (104), l'arbre de moteur (132) étant mobile axialement par rapport au boîtier de moteur (104) le long de l'axe longitudinal (LA) entre une première position et une seconde position ; un élément de sollicitation (134) sollicitant l'arbre de moteur (132) vers la première position ; un plongeur de solénoïde (128) axialement fixe par rapport à l'arbre de moteur (132) de sorte que le plongeur de solénoïde (128) se déplace à l'unisson avec l'arbre de moteur (132) entre les première et seconde positions, le plongeur de solénoïde (128) étant formé d'un matériau magnétique ; et une bobine de solénoïde (126) disposée à l'intérieur du boîtier de moteur (104) en alignement radial au moins partiel avec le stator de moteur (110), la bobine de solénoïde (126) étant configurée pour déplacer le plongeur de solénoïde (128) vers la seconde position à l’encontre de la sollicitation de l'élément de sollicitation (134) lorsqu'elle est excitée. Agencement de moteur selon la revendication 1, comprenant en outre : un composant (140) disposé à l'intérieur du boîtier de moteur (104) au niveau d'un emplacement décalé axialement le long de l'axe longitudinal (LA) par rapport au stator de moteur (110) ; et un élément de transfert de force (118) couplé à l'arbre de moteur (132) pour se déplacer axialement à l'unisson avec l'arbre de moteur (132) entre les première et seconde positions, l'élément de transfert de force (118) étant configuré pour venir en prise avec le composant (140) lorsque l'arbre de moteur (132) est disposé dans la première position, l'élément de transfert de force (118) étant espacé du composant (140) lorsque l'arbre de moteur (132) est disposé dans la seconde position. Agencement de moteur selon la revendication 2, dans lequel le composant (140) inclut un agencement de limitation de couple. Agencement de moteur selon la revendication 2, comprenant en outre un arbre de sortie (108) s'étendant hors du boîtier de moteur (104), l'arbre de sortie (108) étant couplé de manière fonctionnelle à l'arbre de moteur (132) via l'élément de transfert de force (118). Agencement de moteur selon la revendication 2, dans lequel l'élément de transfert de force (118) est fixé en rotation au rotor de moteur (112). Agencement de moteur selon la revendication 1, dans lequel le rotor de moteur (112) inclut un rotor de type coupelle entourant au moins partiellement le stator de moteur (110), le rotor de moteur (112) portant une pluralité d'aimants (114). Agencement de moteur selon la revendication 1, dans lequel le stator de moteur (110) présente une forme annulaire et définit un passage central ; et dans lequel la bobine de solénoïde (126) est disposée à l'intérieur du passage central. Agencement de moteur selon la revendication 9, dans lequel le plongeur de solénoïde (128) est au moins partiellement aligné en rotation avec la bobine de solénoïde (126) lorsqu'il est disposé dans la seconde position. Agencement de moteur selon la revendication 1, comprenant en outre un premier dispositif de commande (120) configuré pour gérer l'excitation de la bobine de solénoïde (126) pour commander le déplacement axial du plongeur de solénoïde (128). Agencement de moteur selon la revendication 9, comprenant en outre un second dispositif de commande (130) configuré pour gérer l'excitation du stator de moteur (110) pour commander la rotation du rotor de moteur (112), le second dispositif de commande (130) fonctionnant indépendamment du premier dispositif de commande (120).