Brevet FR3164584A1 — publié le 20260116

Machine électrique comportant un empilage de tôles de stator présentant des têtes de bobinages de fils dépassant sur les côtés, et comportant d’un côté un anneau de circulation d’un fluide de refroidissement (8) entourant les têtes de bobinages, formant avec un carter de la machine une chambre annulaire (28) disposant d’un joint circulaire d’étanchéité arrière (24) et d’un joint circulaire d’étanchéité avant (26), qui délivre le fluide sur les têtes de bobinages, l’anneau (8) étant formé par au moins deux secteurs angulaire jointifs (14), chaque secteur (14) comportant une partie propre de chaque joint circulaire d’étanchéité (24, 26), et des joints d’étanchéité d’extrémité (30) sur des faces jointives (16) entre les secteurs angulaires (14). Figure 3 MACHINE ELECTRIQUE AVEC ANNEAU DE FLUIDE DE REFROIDISSEMENT DES TETES DE BOBINAGE La présente invention concerne une machine électrique comprenant des anneaux de circulation d’un fluide de refroidissement autour des têtes de bobinage du stator, ainsi qu’un véhicule automobile électrique ou hybride équipé de ce type de machine. Un type de machine électrique connu, présenté notamment par le document EP-A1-4270733, comporte un stator formé par un empilement de tôles serré dans un carter, comprenant des bobinages de fil de cuivre insérés dans des rainures disposant de têtes de bobinages dépassant des côtés de l’empilage, et autour de ces rainures des perçages axiaux recevant des tubes de circulation d’un fluide de refroidissement, en particulier une huile. Une pompe de circulation du fluide alimente un perçage central de l’arbre du rotor comprenant des injecteurs dirigés vers l’intérieur des têtes de bobinage, et alimente les tubes comprenant des injecteurs du fluide dirigés vers des gouttières disposées autour des têtes des bobinages, qui ensuite arrosent ces têtes par une succession de perçages répartis sur leur longueur. On obtient un refroidissement des têtes des bobinages par un flux radialement intérieur avec le fluide venant de l’arbre et radialement extérieur par celui venant des gouttières. D’une manière générale on recherche pour une machine de traction d’un véhicule électrique ou hybride à la fois une puissance importante, un bon rendement, et une machine compacte pour limiter son encombrement et sa masse, et contenir les coûts. Une circulation d’huile au plus près des fils de cuivre dégageant une énergie calorifique par effet joule permet d’améliorer ces paramètres. Un autre type de machine électrique, présenté notamment par le document WO-A1-2022237214 comporte de chaque côté du stator un anneau de circulation de fluide entourant les têtes de bobinages, formant une chambre circulaire fermée alimentée par le fluide de refroidissement, présentant radialement vers l’intérieur des perçages dirigés vers ces têtes pour les refroidir. Chaque anneau est formé par un contour extérieur recevant l’arrivée du fluide, ajusté sur un contour intérieur pour constituer la chambre annulaire, chaque contour étant formé de trois secteurs angulaires assemblés réalisant le tour complet. Par ailleurs il est connu de disposer autour des têtes de bobinage un anneau de circulation de fluide comprenant sur son contour extérieur deux joints d’étanchéité circulaires continus décalés axialement, venant en appui l’un sur une surface intérieure du carter et l’autre sur l’extrémité de l’empilage de tôle du stator, qui délimitent entre eux la chambre annulaire fermée recevant le fluide pour le distribuer autour des têtes. Toutefois dans le cas d’un anneau formé de plusieurs secteurs angulaires assemblés, entouré de joints d’étanchéité circulaires qui sont continus, on a un montage de cet anneau qui nécessite un écartement des secteurs entre eux entraînant des problèmes d’étirement des joints avec des risques d’endommagement. De plus l’étanchéité de la chambre annulaire au niveau des surfaces de contact entre les secteurs n’est pas assurée, ce qui peut occasionner des pertes d’un fluide qui n’est alors pas utilisé pour le refroidissement des bobinages. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet une machine électrique comportant un empilage de tôles de stator présentant des têtes de bobinages dépassant sur les côtés, et comportant d’un côté un anneau de circulation d’un fluide de refroidissement entourant les têtes de bobinages, formant avec un carter de la machine une chambre annulaire disposant d’un joint circulaire d’étanchéité arrière et d’un joint circulaire d’étanchéité avant, qui délivre le fluide sur les têtes de bobinages, l’anneau étant formé par au moins deux secteurs angulaire jointifs, cette machine étant remarquable en ce que chaque secteur comporte une partie propre de chaque joint circulaire d’étanchéité, séparée des autres secteurs, et des joints d’étanchéité d’extrémité sur des faces jointives entre les secteurs angulaires. Un avantage de cette machine électrique est qu’en disposant pour chaque secteur à la fois sa partie propre des joints d’étanchéité circulaires et des joints d’étanchéité aux extrémités, on obtient des secteurs complètement équipés de manière individuelle sur leurs contours permettant de les manipuler et de les écarter sans lien entre les autres pour leur mise en place ce qui évite tout risque d’étirement et d’endommagement des joint circulaires. De plus après l’assemblage on assure une étanchéité complète de la chambre annulaire, y compris sur les faces jointives entre les secteurs. La machine électrique selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, chaque extrémité de secteur comporte son joint d’étanchéité d’extrémité. Dans ce cas, avantageusement pour chaque secteur la partie de joint arrière, la partie de joint avant et les deux joints extrémité forment un contour continu de la partie de chambre de ce secteur. Avantageusement, l’ensemble des joints d’étanchéité de chaque secteur sont formés par un même surmoulage d’une matière élastique. Avantageusement, chaque joint d’extrémité est disposé dans un creux de sa face jointive permettant un appui direct entre elles des faces jointives de deux secteurs en regard. Avantageusement, le joint d’étanchéité arrière est en appui sur la face transversale avant des tôles de stator et le joint d’étanchéité avant est en appui sur une face transversale du carter de machine. Avantageusement, sur chaque secteur les deux parties de joints circulaires sont reliées entre elles par plusieurs liaisons de la même matière à l’intérieur de la chambre annulaire. Avantageusement, chaque secteur comporte un anneau disposé dans un plan transversal qui reçoit un pion d’orientation angulaire lié au stator. L’invention a de plus pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride, remarquable en ce qu’il comporte une machine électrique utilisée pour sa traction qui est selon l’une quelconque des revendications précédentes. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 est une vue de l’extrémité du stator d’une machine électrique selon l’invention ; FIG. 2 est une vue en coupe axiale d'une partie de cette machine présentant l'anneau de circulation de fluide ; FIG. 3 est une vue d'ensemble de cet anneau formé par deux secteurs ; et FIG. 4 est une vue de détail de l’assemblage des deux anneaux entre eux. Les figures 1, 2, 3 et 4 présentent le côté d’un stator 2 d’une machine électrique tourné axialement vers une direction avant AV dirigée vers l’extérieur, formé par un empilage de tôles 38, comprenant les têtes des bobinages 4 sortant de cet empilage qui sont inscrites dans un contour circulaire présentant à l’extrémité avant un bossage extérieur 32. Trois couronnes conductrices superposées 6 disposées en avant des têtes de bobinages 4, reçoivent le courant de chacune des phases de ces bobinages de la machine triphasée pour les relier à un bornier 10 comprenant trois bornes 12 de branchement électrique vers l’extérieur. Un anneau de circulation de fluide de refroidissement 8 comporte deux secteurs égaux 14 réalisés par un moulage de matière plastique, qui sont reliés entre eux par des faces planes jointives 16 disposées suivant un plan axial. Chaque secteur d’anneau 14 comporte à une extrémité une patte tournée radialement vers l’intérieur 40, disposée dans un plan transversal qui est perpendiculaire à l’axe de la machine, comprenant un perçage qui reçoit de manière ajustée un pion 42 fixé sur la couronne conductrice 6 la plus à l’extérieur pour former un arrêt de positionnement angulaire de l’anneau 8 autour de l’axe. La partie arrière des secteurs 14 est écartée du carter 22 pour former entre eux une chambre annulaire 28 qui est délimitée vers l’arrière par la face transversale 34 des tôles du stator 38 comprenant des perçages axiaux 20 alimentant en fluide cette chambre. La face radialement intérieure de l’anneau de circulation de fluide 8 présente au niveau de la chambre annulaire 28 des perçages 36 tournés vers les têtes de bobinages 4 afin de distribuer le fluide sur elles. Chaque secteur 14 comporte une partie propre de deux joints circulaires d’étanchéité, couvrant la longueur du secteur, comprenant un joint arrière 24 fixé sur l’extrémité arrière de ces secteurs, en appui sur la face transversale avant 34 des tôles du stator 38, et un joint avant 26 fixé sur la face arrière d’un bossage annulaire 48 en appui sur une face transversale circulaire du carter 22. A chaque extrémité des secteurs 14 les deux parties de joints circulaires arrière 24 et avant 26 sont reliées entre elles par un joint d’extrémité 30 couvrant les faces jointives 16 de ces secteurs au niveau de la chambre annulaire 28, de manière à former sur chaque secteur un contour continu comprenant les parties de joints circulaires et les deux joints d’extrémité. Chaque joint d’extrémité 30 est disposé dans un creux de sa face jointive 16 permettant un appui direct entre elles des faces jointives en regard. Les deux parties des deux joints circulaires 24, 26 sont reliées entre elles par plusieurs liaisons de la même matière 50 disposées dans un plan axial à l’intérieur de la chambre annulaire 28, et réparties sur le contour de l’anneau 8. Avantageusement sur chaque secteur 14 l’ensemble des joints 24, 26, 30 est formé par un même surmoulage d’une matière élastique ce qui assure une adhérence sur le secteur et une continuité du joint. Chaque extrémité des secteurs 14 comporte une ou deux pattes orientées circonférentiellement 44 qui dépassent de la face jointive 16 pour s’ajuster dans un creux 46 formé sur le secteur en face, afin d’assurer un alignement de ces extrémités entre elles et des joints circulaires d’étanchéité. On obtient pour chaque secteur 14 une continuité de l’étanchéité sur le contour de la chambre annulaire 28, comprenant les deux parties de joints circulaires 24, 26, et les joints d’extrémité 30 reliés sans discontinuité avec ces joints circulaires, qui constituent un contour étanche de la partie de chambre annulaire du secteur. La mise en place de l'anneau de circulation de fluide complet 8 est facilitée par son fractionnement en deux secteurs 14 comportant chacun de manière autonome le contour complet d’étanchéité de sa partie de chambre annulaire 28 qui est fixé dessus. On facilite l’approche indépendante des secteurs 14 du stator lors de l’assemblage de la machine électrique, sans risque d’endommagement des joints d’étanchéité, en les écartant suffisamment afin de passer au-dessus du bossage radialement extérieur 32 des têtes de bobinages 4, pour les rapprocher ensuite et les ajuster dans l’alésage du carter de machine 22. Machine électrique comportant un empilage de tôles de stator (38) présentant des têtes de bobinages (4) dépassant sur les côtés, et comportant d’un côté un anneau de circulation d’un fluide de refroidissement (8) entourant les têtes de bobinages (4), formant avec un carter de la machine (22) une chambre annulaire (28) disposant d’un joint circulaire d’étanchéité arrière (24) et d’un joint circulaire d’étanchéité avant (26), qui délivre le fluide sur les têtes de bobinages (4), l’anneau (8) étant formé par au moins deux secteurs angulaire jointifs (14), caractérisée en ce que chaque secteur (14) comporte une partie propre de chaque joint circulaire d’étanchéité (24, 26), séparée des autres secteurs (14), et des joints d’étanchéité d’extrémité (30) sur des faces jointives entre les secteurs angulaires (14). Machine électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque extrémité de secteur (14) comporte son joint d’étanchéité d’extrémité (30). Machine électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que pour chaque secteur (14) la partie de joint arrière (24), la partie de joint avant (26) et les deux joints extrémité (30) forment un contour continu de la partie de chambre (28) de ce secteur (14). Machine électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’ensemble des joints d’étanchéité (24, 26, 30) de chaque secteur (14) sont formés par un même surmoulage d’une matière élastique. Machine électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque joint d’extrémité (30) est disposé dans un creux de sa face jointive (16) permettant un appui direct entre elles des faces jointives (16) de deux secteurs (14) en regard. Machine électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint d’étanchéité arrière (24) est en appui sur la face transversale avant (34) des tôles de stator (38) et le joint d’étanchéité avant (26) est en appui sur une face transversale du carter de machine (22). Machine électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sur chaque secteur (14) les deux parties de joints circulaires (24, 26) sont reliées entre elles par plusieurs liaisons de la même matière (50) à l’intérieur de la chambre annulaire (28). Machine électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque secteur (14) comporte un anneau (40) disposé dans un plan transversal qui reçoit un pion d’orientation angulaire (42) lié au stator. Véhicule automobile électrique ou hybride, caractérisé en ce qu’il comporte une machine électrique utilisée pour sa traction qui est selon l’une quelconque des revendications précédentes.