Brevet FR3157717A1 — publié le 20250627

Ce moteur électrique (100) comporte : - un stator (102) ; - un rotor (104) ; - un arbre de sortie (112) conçu pour être entraîné par le rotor (104) ; et - au moins un palier (122, 126) de guidage de l’arbre de sortie (112). Il comporte en outre : - une enceinte (114, 140 ; 202) connectée électriquement à une masse électrique (GND) ; et - une graisse conductrice (142) renfermée dans l’enceinte (114, 140 ; 202), une partie (138) de l’arbre de sortie (112) s’étendant dans l’enceinte (114, 140 ; 202) afin que la graisse conductrice (142) soit à la fois au contact de l’arbre de sortie (112) et de l’enceinte (114, 140 ; 202). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 MOTEUR ÉLECTRIQUE ET ENGIN DE MOBILITÉ COMPORTANT UN TEL MOTEUR ÉLECTRIQUE Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un moteur électrique et engin de mobilité comportant un tel moteur électrique. Un engin de mobilité est par exemple un véhicule terrestre à moteur, un train, un aéronef ou bien un drone. Un véhicule terrestre à moteur est par exemple un véhicule automobile, une moto, un vélo motorisé ou bien un fauteuil roulant motorisé. Arrière-plan technologique Un moteur électrique comporte typiquement : un stator ; un rotor ; un arbre de sortie conçu pour être entraîné par le rotor ; et au moins un palier de guidage de l’arbre de sortie. Un courant parasite peut apparaître au travers du palier, en particulier lorsque le moteur est piloté par un onduleur fournissant des commandes en modulation de largeur d’impulsion (de l’anglais « Pulse Width Modulation »). En effet, dans ce cas, l’onduleur comporte des commutateurs opérant à haute fréquence. Or, à cause du temps de commutation des commutateurs, les commandes de l’onduleur sont déséquilibrées, ce qui génère une tension de mode commun avec une haute fréquence au neutre des enroulements statoriques du moteur. Les enroulements statoriques, le rotor et les paliers ont un comportement capacitif et fournissent un chemin de mise à la terre pour la tension de mode commun. Au moins une partie du courant parasite apparaît donc le long de ce chemin. Par ailleurs, la présence d’un flux magnétique asymétrique dans le moteur peut induire une tension non nulle au niveau de l'arbre, ce qui provoque en outre au moins une partie du courant parasite. Or, le courant parasite peut détériorer le palier, en particulier en provoquant une électroérosion (de l’anglais « Electrical Discharge Machning », également désignée par le sigle EDM) de ce dernier. L’électroérosion peut par exemple entraîner une fonte en surface et l’apparition de défauts de piqûre sur les pièces du palier. En outre, le courant parasite risque de réduire la dureté de surface des pièces du palier. Ces effets combinés peuvent aboutir à la formation de givrage (de l’anglais « frosting ») dans le palier. À long terme, la surface des pièces du palier pourra se présenter comme claire et sombre avec des dommages ondulés. Cette électroérosion augmente la température du palier et peut générer des débris dégradant les performances de la graisse lubrifiante du palier. Pour éviter ce courant parasite au travers du palier, la demande de brevet en France publiée sous le numéro FR 3 029 705 A1 décrit l’utilisation d’un balai connectant le rotor à la masse électrique afin de rediriger le courant parasite en contournant le palier. Un problème de cette solution est que le balai frotte contre l’arbre de sortie de sorte que le contact entre les deux s’use avec le temps, ce qui dégrade la redirection. Il peut ainsi être souhaité de prévoir un moteur électrique qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités. Il est donc proposé un moteur électrique comportant : un stator ; un rotor ; un arbre de sortie conçu pour être entraîné par le rotor ; et au moins un palier de guidage de l’arbre de sortie ; caractérisé en ce qu’il comporte en outre : une enceinte connectée électriquement à une masse électrique (GND) ; et une graisse conductrice renfermée dans l’enceinte, une partie de l’arbre de sortie s’étendant dans l’enceinte afin que la graisse conductrice soit à la fois au contact de l’arbre de sortie et de l’enceinte. Ainsi, grâce à l’invention, un chemin électrique de faible résistance est créé au travers de la graisse conductrice et de l’enceinte, permettant de rediriger le courant parasite depuis l’arbre de sortie vers la masse électrique en contournant le palier. En outre, grâce à l’utilisation de la graisse conductrice, on évite l’utilisation d’une pièce frottant contre l’arbre de sortie et donc les problèmes correspondants. L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible. De façon optionnelle, le moteur électrique comporte en outre un boîtier dans lequel le stator, le rotor et une partie de l’arbre de sortie s’étendent, le stator étant fixé au boîtier, et l’enceinte est connectée électriquement à la masse électrique au travers du boîtier. De façon optionnelle également, le boîtier forme en partie l’enceinte. De façon optionnelle également, la partie de l’arbre de sortie s’étendant dans l’enceinte est une extrémité de l’arbre de sortie. De façon optionnelle également, le boîtier présente une face externe munie d’une cavité et une ouverture débouchant dans la cavité, l’arbre de sortie passant dans l’ouverture de sorte que l’extrémité de l’arbre de sortie s’étende dans la cavité, le moteur électrique comportant en outre un couvercle fermant la cavité, le boîtier et le couvercle formant l’enceinte dans laquelle la graisse conductrice est présente. De façon optionnelle également, l’enceinte est située dans un espace intérieur délimité par le boîtier. De façon optionnelle également, l’enceinte est située à l’extérieur du boîtier. De façon optionnelle également, l’enceinte présente deux ouvertures par lesquelles l’arbre de sortie passe pour traverser l’enceinte. De façon optionnelle également, la graisse conductrice comporte de la graisse et des particules métalliques, par exemple de fer, ajoutée à cette graisse. Il est également proposé un engin de mobilité comportant un moteur électrique selon l’invention. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la FIG. 1 est une vue en coupe transversale d’un moteur électrique selon un premier exemple de réalisation de l’invention, et la FIG. 2 est une vue en coupe transversale d’un moteur électrique selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention. Description détaillée de l’invention En référence à la FIG. 1 , un moteur électrique 100 selon un premier exemple de réalisation de l’invention va à présent être décrit. Le moteur électrique 100 comporte un stator 102 et un rotor 104 conçu pour tourner par rapport au stator 102 autour d’un axe de rotation A. Le rotor 104 s’étend par exemple dans le stator 102. Par exemple, le stator 102 comporte des enroulements statoriques et/ou le rotor 104 comporte des enroulements rotoriques. Le moteur électrique 100 comporte en outre par exemple un onduleur 110 conçu pour commander les enroulements statoriques du stator 102 afin de faire fonctionner le moteur électrique 100. Par exemple, l’onduleur 110 est conçu pour fournir des commandes en modulation de largeur d’impulsion. Le moteur électrique 100 comporte en outre un arbre de sortie 112 conçu pour être entraîné par le rotor 104. Par exemple, comme dans l’exemple illustré, l’arbre de sortie 112 est fixé au rotor 104 et s’étend selon l’axe de rotation A. Le moteur électrique 100 comporte en outre par exemple un boîtier 114 délimitant un espace intérieur dans lequel le stator 102 et le rotor 104 s’étendent, le stator 102 étant fixé au boîtier 114. Le boîtier 114 est au moins en partie conducteur électrique et connecté à une masse électrique GND. La masse électrique est par exemple transmise au boitier via sa connexion au châssis du véhicule, lui-même connecté à la masse électrique GND. Le boîtier 114 présente par exemple une ouverture 116 par laquelle l’arbre de sortie 112 passe pour sortir du boîtier 114. L’arbre de sortie 112 présente ainsi une partie 118 s’étendant à l’extérieur du boîtier 114, à laquelle une charge mécanique 120 peut être fixée afin d’être entraînée par l’arbre de sortie 112. La charge mécanique 120 peut elle aussi être connectée à la masse électrique GND. Le boîtier 114 est par exemple muni d’un premier palier 122 logé dans l’ouverture 116 et intercalé entre le boîtier 114 et l’arbre de sortie 112 pour guider l’arbre de sortie 112. Le premier palier 122 comporte par exemple un pallier à roulement, par exemple à roulement à billes comme dans l’exemple illustré. Le boîtier 114 est en outre par exemple muni d’un fond 124 situé à l’opposé de l’ouverture 116 le long de l’axe de rotation A et muni d’un deuxième palier 126 de réception de l’arbre de sortie 112. Le deuxième palier 126 est par exemple logé dans un renfoncement 130 prévu dans le fond 124. Le deuxième palier 126 comporte par exemple un palier à roulement, par exemple à roulement à billes comme dans l’exemple illustré. Par exemple, comme dans l’exemple illustré, le boîtier 114 présente une face externe 132 munie d’une cavité 134 située sur l’axe de rotation A. Le boîtier 114 présente en outre deuxième ouverture 136 s’étendant entre le renfoncement 130 et la cavité 134. L’arbre de sortie 112 passe ainsi, après le deuxième palier 126, par cette deuxième ouverture 136, de sorte qu’une extrémité 138 de l’arbre de sortie 112 s’étende dans la cavité 134. Le moteur électrique 100 comporte alors un couvercle 140 fermant la cavité 134, dans laquelle une graisse conductrice 142 a préalablement été disposée. Ainsi, la deuxième extrémité 138 de l’arbre de sortie 112 est au contact de la graisse conductrice 142 qui elle-même est au contact du boîtier 114 et/ou du couvercle 140. La graisse conductrice 142 comporte par exemple de la graisse à laquelle des particules métalliques, par exemple de fer ou de cuivre, ou de carbone ont été ajoutées. Il s’agit par exemple d’une graisse à base de Silicone. Ainsi, le boîtier 114 et le couvercle 140 forment ensemble une enceinte connectée électriquement à la masse électrique GND et renfermant la graisse conductrice 142, une partie de l’arbre de sortie 112 (sa deuxième extrémité 138 dans le cas présent) s’étendant dans l’enceinte 114, 140 afin d’être au contact de la graisse conductrice 142. Il existe donc un chemin de conduction électrique (flèches en traits épais) reliant l’arbre de sortie 112 à la masse électrique GND, ce chemin de conduction électrique passant successivement par : la deuxième extrémité 138 de l’arbre de sortie 112, la graisse conductrice 142, éventuellement le couvercle 140 (lorsque ce dernier est conducteur électrique), le boîtier 114, et la masse électrique GND. Pour assurer l’étanchéité de l’enceinte 114, 140, le moteur électrique 100 comporte de préférence un joint 144 s’étendant entre l’arbre de sortie 112 et le couvercle 140, et plus particulièrement entre l’arbre de sortie 112 et un manchon du couvercle 140 se projetant dans la cavité 134. En référence à la FIG. 2 , un moteur électrique 200 selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention va à présent être décrit. Le moteur électrique 200 est identique au moteur électrique 100 de la FIG. 1 , si ce n’est pour les différences ci-dessous. Dans ce deuxième exemple de réalisation, le moteur électrique 200 comporte une enceinte 202 présentant deux ouvertures 204, 206 en vis-à-vis par lesquelles l’arbre de sortie 112 passe pour traverser l’enceinte 202. Comme dans le premier exemple de réalisation, la graisse conductrice 142 rempli l’enceinte 202 afin d’être au contact de l’arbre de sortie 112. De préférence, pour assurer l’étanchéité de l’enceinte 202, un joint 208, 210 est prévu dans chaque ouverture 204, 206, ce joint s’étendant entre l’arbre de sortie 112 et l’enceinte 202. L’enceinte 202 est connectée à la masse électrique GND par exemple au travers du boîtier 114. Alternativement, l’enceinte 202 pourrait être connectée à la masse électrique GND en évitant le boîtier, par exemple, au moins un fil électrique. L’enceinte 202 peut être située dans le boîtier 114, comme illustré sur la FIG. 2 , ou bien à l’extérieur du boîtier 114. En conclusion, il apparaît clairement qu’un moteur électrique tel que ceux décrits précédemment permet de rediriger le courant parasite, sans nécessiter de pièce au contact de l’arbre de sortie et frottant ce dernier. On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Par exemple, l’enceinte pourrait être située dans à l’extérieur du boîtier, c’est-à-dire en dehors de l’espace intérieur délimité par ce dernier. Par exemple, l’enceinte pourrait être située entre le boîtier et la charge mécanique entraînée par l’arbre de sortie. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Moteur électrique (100 ; 200) comportant : un stator (102) ; un rotor (104) ; un arbre de sortie (112) conçu pour être entraîné par le rotor (104) ; et au moins un palier (122, 126) de guidage de l’arbre de sortie (112) ; caractérisé en ce qu’il comporte en outre : une enceinte (114, 140 ; 202) connectée électriquement à une masse électrique (GND) ; et une graisse conductrice (142) renfermée dans l’enceinte (114, 140 ; 202), une partie (138) de l’arbre de sortie (112) s’étendant dans l’enceinte (114, 140 ; 202) afin que la graisse conductrice (142) soit à la fois au contact de l’arbre de sortie (112) et de l’enceinte (114, 140 ; 202). Moteur électrique (100 ; 200) selon la revendication 1, comportant en outre un boîtier (114) dans lequel le stator (102), le rotor (104) et une partie de l’arbre de sortie (112) s’étendent, le stator (102) étant fixé au boîtier (114), et dans lequel l’enceinte (114, 140 ; 202) est connectée électriquement à la masse électrique (GND) au travers du boîtier (114). Moteur électrique (100) selon la revendication 2, dans lequel le boîtier (114) forme en partie l’enceinte (114, 140). Moteur électrique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partie (138) de l’arbre de sortie (112) s’étendant dans l’enceinte (114, 140) est une extrémité (138) de l’arbre de sortie (112). Moteur électrique (100) selon les revendications 3 et 4 prises ensemble, dans lequel le boîtier (114) présente une face externe (132) munie d’une cavité (134) et une ouverture (136) débouchant dans la cavité (134), l’arbre de sortie (112) passant dans l’ouverture (136) de sorte que l’extrémité (138) de l’arbre de sortie (112) s’étende dans la cavité (134), comportant en outre un couvercle (140) fermant la cavité (134), le boîtier (114) et le couvercle (140) formant l’enceinte (114, 140) dans laquelle la graisse conductrice (142) est présente. Moteur électrique (200) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’enceinte (202) est située dans un espace intérieur délimité par le boîtier (114). Moteur électrique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’enceinte est située à l’extérieur du boîtier. Moteur électrique (200) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l’enceinte (202) présente deux ouvertures (204, 206) par lesquelles l’arbre de sortie 112 passe pour traverser l’enceinte (202). Moteur électrique (100 ; 200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la graisse conductrice (142) comporte de la graisse et des particules métalliques, par exemple de fer, ajoutée à cette graisse. Engin de mobilité comportant un moteur électrique (100 ; 200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.