Brevet FR3157979A1 — publié le 20250704

L’invention concerne un rotor (2) de machine électrique tournante, le rotor étant propre à tourner autour d’un axe de rotation (X-X), un plan radial étant perpendiculaire à l’axe de rotation ; le rotor comportant : - une bague intérieure de fixation (4), - un corps cylindrique (6) ayant une face périphérique, le corps cylindrique et la bague intérieure de fixation étant coaxiaux ; - des bras de fixation (8) présentant une forme de lamelle ayant deux faces principales ; les bras de fixation (8) comprenant une portion distale (21) raccordée au corps cylindrique, la portion distale étant inclinée de sorte que les faces principales de l’extrémité distale des bras de fixation forment un angle d’inclinaison compris entre 40 degrés et 60 degrés avec le plan radial. L’invention concerne également un ensemble ralentisseur électromagnétique et génératrice. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 Rotor de machine électrique tournante et ensemble ralentisseur électromagnétique et génératrice Domaine technique de l’invention L’invention concerne un rotor de machine tournante et en particulier un rotor de ralentisseur électromagnétique pour véhicule. L’invention concerne également un ensemble ralentisseur électromagnétique et génératrice. Etat de la technique antérieure Le rotor des ensembles ralentisseurs électromagnétiques et génératrices comporte généralement une bague intérieure destinée à être montée sur un arbre rotatif, un flasque latéral et un corps cylindrique coaxial à la bague intérieure. Le flasque est constitué par une plaque en forme d’anneau qui relie la bague intérieure au corps cylindrique. Le corps cylindrique constitue l’induit du ralentisseur. Un tel rotor est décrit dans la demande de brevet FR 18 55 848 déposée au nom de la demanderesse. Ce rotor donne entière satisfaction. Il serait néanmoins souhaitable de proposer un rotor plus robuste. Présentation de l’invention Un premier but de la présente invention est de proposer un rotor plus robuste. Un deuxième but est de renforcer la ventilation des bobinages du ralentisseur et de la génératrice. La présente invention a pour objet un rotor de machine électrique tournante, le rotor étant propre à tourner autour d’un axe de rotation s’étendant selon une direction axiale, un plan radial étant perpendiculaire à l’axe de rotation ; le rotor comportant : - une bague intérieure de fixation destinée à être fixée à un arbre rotatif, - un corps cylindrique ayant une face périphérique, le corps cylindrique et la bague intérieure de fixation étant coaxiaux ; - des bras de fixation raccordée à la bague intérieure de fixation et au corps cylindrique ; lesdits bras de fixation présentant une forme de lamelle ayant deux faces principales ; les bras de fixation comprenant une portion distale inclinée de sorte que les faces principales de l’extrémité distale des bras de fixation forment un angle d’inclinaison compris entre 40 degrés et 60 degrés, et de préférence 45 degrés, avec le plan radial. Avantageusement, les bras de fixation permettent d’augmenter le refroidissement du corps cylindrique par ventilation tout en assurant une tenue mécanique permettant d’éviter une déformation importante du corps cylindrique. Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre. Elles peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - les bras de fixation comportent, lorsque vu dans le plan radial un premier tronçon courbe, un deuxième tronçon courbe et un troisième tronçon rectiligne ; le premier tronçon, le deuxième tronçon courbe et le troisième tronçon étant situé entre la bague intérieure de fixation et le corps cylindrique, et dans lequel la portion distale inclinée comprend au moins le troisième tronçon. - Le premier tronçon est raccordé à la bague intérieure de fixation, et dans lequel le premier tronçon présente un premier rayon de courbure, le deuxième tronçon présente un deuxième rayon de courbure, et le rapport entre le premier rayon de courbure et le deuxième rayon de courbure est compris entre 1,5 et 2, 5. - Les bras de fixation comprennent une première arête latérale destinée à être disposée en regard d’un stator et une deuxième arête latérale opposée à la première arête latérale, et dans lequel la portion distale des bras de fixation est inclinée par rapport à un axe d’inclinaison s’étendant selon une direction longitudinale de la portion distale du bras de fixation, l’axe d’inclinaison étant situé au centre de la deuxième arête latérale. - Le troisième tronçon s’étend sur une longueur comprise entre 30 millimètres et 60 millimètres avant son raccordement au corps cylindrique. - L’extrémité distale des bras de fixation, lorsque vue dans le plan radial, est décalée angulairement vers l’arrière d’un angle compris entre 50 degrés et 60 degrés par rapport à l’extrémité proximale, en considérant le sens de rotation du rotor par rapport à un stator. - Le rotor comporte en outre des ailettes de refroidissement fixées à la face périphérique du corps cylindrique et une couronne coaxiale au corps cylindrique ; la couronne coiffant uniquement les ailettes de refroidissement agencées sur une partie centrale de la face périphérique, les ailettes de refroidissement agencées sur un premier bord et sur un deuxième bord de la face périphérique étant ouvertes sur l’extérieur. - La face périphérique est délimitée selon la direction axiale par une extrémité, la couronne comprenant un bord latéral adjacent à l’extrémité de la face périphérique, et dans lequel le bord latéral de la couronne est éloignée de l’extrémité de la face périphérique d’une distance comprise entre 15 millimètres et 30 millimètres, ladite distance étant mesurée selon la direction axiale. - L’extrémité distale des bras de fixation est raccordée à une face latérale de raccordement du corps cylindrique, à la face périphérique du corps cylindrique et à une face latérale de la couronne ; l’extrémité distale des bras de fixation s’étendant en saillie perpendiculairement à la face périphérique du corps cylindrique de manière former une ailette de refroidissement propre à diriger l’air vers la face périphérique du corps cylindrique. Avantageusement, l’extrémité distale du bras de fixation forme une ailette qui dirige l’air vers les canaux de refroidissement du corps cylindrique. L’invention a également pour objet un ensemble ralentisseur électromagnétique et génératrice, ledit ensemble comportant un stator et un rotor ; le stator comprenant une face externe et une face interne ; la face externe portant un inducteur de ralentisseur agencé en regard d’une face intérieure du corps cylindrique ; la face interne portant un induit de génératrice ; le rotor étant conformé selon l’une les caractéristiques mentionnées ci-dessus, le corps cylindrique formant un induit de ralentisseur, la bague intérieure de fixation comprenant un inducteur de génératrice disposé en regard de la face interne du stator. Brève description des figures FIG. 1 est une vue de côté d’un rotor selon l’invention ; FIG. 2 est une vue en perspective d’une partie du rotor illustré sur la FIG. 1 ; FIG. 3 est une vue de côté d’une partie du rotor illustré sur la FIG. 1 ; FIG. 4 est une vue de dessus d’une partie du rotor illustré sur la FIG. 1 ; FIG. 5 est une vue schématique en coupe radiale d’une partie d’un ensemble ralentisseur électromagnétique et génératrice comprenant un rotor illustré sur la FIG. 1 . Description détaillée de l’invention En référence à la FIG. 1 , l’invention concerne un rotor 2 de machine électrique tournante. Par exemple, le rotor 2 est un rotor de ralentisseur électromagnétique pour véhicule. En particulier, ce rotor peut être monté dans un ensemble ralentisseur électromagnétique et génératrice tel qu’illustré sur la FIG. 5 . Le rotor 2 est propre à tourner autour d’un axe de rotation X-X s’étendant selon une direction axiale A. Pour les besoins de la présente description on définit un plan radial PR perpendiculaire à l’axe de rotation X-X, Le rotor 2 comporte une bague intérieure de fixation 4 destinée à être fixée à un arbre rotatif non représenté, un corps cylindrique 6 et des bras de fixation 8 raccordés à la bague intérieure de fixation et au corps cylindrique. La bague intérieure de fixation 4 et le corps cylindrique 6 sont coaxiaux. Dans l’exemple illustré à titre d’exemple et nullement limitatif, le rotor comporte dix bras de fixation. Les bras de fixation sont régulièrement répartis autour de la bague intérieure. Chaque bras de fixation comprend une extrémité proximale 10 raccordée à la bague intérieure de fixation et une extrémité distale 12 raccordée au corps cylindrique. L’extrémité distale 12 des bras de fixation, lorsque vue dans le plan radial PR, est décalée angulairement vers l’amont (vers l’arrière) par rapport à l’extrémité proximale 10, en considérant le sens de rotation R du rotor par rapport à un stator. Ce décalage α est compris entre 50 degrés et 60 degrés. Les bras de fixation 8 présentent une forme de lamelle ou de bande. Elles possèdent deux faces principales 14, 16 parallèles et opposées l’une à l’autre, une première arête latérale 18 destinée à être en regard d’un stator et une deuxième arête latérale 20 opposée à la première arête latérale. Les faces principales 14, 16 de l’extrémité proximale 10 des bras de fixation présentent un angle β1 compris entre 25 degrés et 35 degrés par rapport au plan radial PR. De préférence, l’angle β1 est égal à 30 degrés. Les bras de fixation 8 comportent une portion distale 21 raccordée au corps cylindrique 6. La portion distale 21 est inclinée par rapport à un axe d’inclinaison Y-Y. L’axe d’inclinaison Y-Y s’étend selon une direction longitudinale de la portion distale des bras de fixation. De préférence, l’axe d’inclinaison Y-Y est situé au centre de la deuxième arête latérale 20, comme illustré sur la FIG. 1 . Les faces principales 14, 16 de l’extrémité distale 12 des bras de fixation forment un angle d’inclinaison β compris entre 40 degrés et 60 degrés avec le plan radial PR. De préférence, l’angle d’inclinaison β est égal à 45 degrés. Comme visible sur la FIG. 4 , l’angle d’inclinaison β est mesuré entre le plan radial PR et un plan médian PM8 des bras de fixation. En référence à la FIG. 3 , les bras de fixation 8 comportent, lorsque vu dans le plan radial PR un premier tronçon 22 courbe, un deuxième tronçon 24 courbe et un troisième tronçon 26 rectiligne. Le premier tronçon 22 est raccordé à la bague intérieure de fixation 4. Le premier tronçon, le deuxième tronçon et le troisième tronçon 26 sont situés entre la bague intérieure de fixation 4 et le corps cylindrique 6. En particulier, le troisième tronçon rectiligne s’étend sur une longueur L comprise entre 30 millimètres et 60 millimètres avant son raccordement à une face latérale 28 de raccordement du corps cylindrique, comme visible sur la FIG. 4 . Le troisième tronçon 26 se prolonge ensuite de façon rectiligne sur une face périphérique 30 du corps cylindrique. Selon le premier mode de réalisation illustré sur les figures, la portion distale inclinée 21 des bras de fixation correspond au troisième tronçon. Autrement dit, les bras de fixation commencent à s’incliner à partir de la jonction entre le deuxième tronçon courbe et le troisième tronçon rectiligne. Les bras de fixation s’inclinent progressivement de plus en plus tout le long du troisième tronçon. Selon un deuxième mode de réalisation, la portion distale inclinée 21 des bras de fixation correspond au deuxième tronçon et au troisième tronçon. Dans ce mode de réalisation, l’inclinaison des bras de fixation commence à partir du point d’inflexion entre le premier tronçon et le deuxième tronçon. Les bras de fixation s’inclinent progressivement de plus en plus sur le deuxième tronçon et sur le troisième tronçon. Le premier tronçon 22 est courbé dans un sens inverse au sens de rotation R du rotor par rapport au stator. Autrement dit, un vecteur normal à sa surface concave est dirigé dans un sens opposé au sens de rotation R du rotor. Le deuxième tronçon 24 est courbé dans un sens opposé au premier tronçon 22. Le premier tronçon 22 et le deuxième tronçon 24 forment un S. Le bras comporte un point d’inflexion entre le premier tronçon 22 et le deuxième tronçon 24. Le premier tronçon 22 présente un premier rayon de courbure R1. Le deuxième tronçon 24 présente un deuxième rayon de courbure R2. Le premier et le deuxième rayon de courbure sont illustrés et mesurés le long de la même face principale 16. De préférence, le rapport entre le premier rayon de courbure R1 et le deuxième rayon de courbure R2 est compris entre 1,5 et 2, 5. Cette forme permet de réduire la déformation plastique des bras de fixation tout en assurant une ventilation du corps cylindrique et des bobines du stator. La forme en lamelle des bras de fixation ainsi que leur inclinaison et leur direction permet de ventiler le corps cylindrique et les bobines du stator. Cette forme des bras de fixation permet également de réduire les pertes aérodynamiques et en conséquence augmente la rentabilité électrique de la machine électrique tournante pourvu d’un tel rotor. En référence à la FIG. 2 , le corps cylindrique 6 présente la forme d’un manchon. Le corps cylindrique 6 comprend une face latérale 28 de raccordement, une face latérale 29 libre opposée à la face de raccordement, une face périphérique 30 et une face intérieure 32. La face latérale 28 de raccordement est la face sur laquelle les bras de fixation 8 sont raccordés. La face périphérique 30 comprend un premier bord 34 adjacent à la face latérale de raccordement et un deuxième bord 36 opposé au premier bord. Le premier bord 34 de la face périphérique 30 est délimité selon une direction axiale par une extrémité 42. Le corps cylindrique 6 comprend des ailettes de refroidissement 38 fixées à la face périphérique 30 du corps cylindrique. Les ailettes de refroidissement 34 présentent la forme d’une lamelle bombée. Les ailettes de refroidissement 38 sont disposées parallèlement les unes aux autres le long d’au moins deux rangées. Les ailettes de refroidissement 38 d’une première rangée sont alignées le long du premier bord 34. Un vecteur normal à la face concave des ailettes de refroidissement 38 de la première rangée est dirigé dans le sens de rotation R du rotor par rapport au stator. Ainsi, les ailettes de refroidissement sont propres à diriger une plus grande quantité d’air vers la face périphérique 30 du corps cylindrique. Des ailettes de refroidissement 38 sont disposées parallèlement les unes aux autres le long d’une deuxième rangée alignées le long du deuxième bord 36. Un vecteur normal à la face concave des ailettes de refroidissement 38 de la deuxième rangée est dirigé dans un sens opposé au sens de rotation du rotor R. Ainsi, l’évacuation de l’air est accélérée. Le plan médian PM des ailettes de refroidissement 38 de la première et de la deuxième rangée est orienté selon un angle θ compris entre 40 degrés et 60 degrés par rapport au plan radial PR. De préférence, l’angle θ est sensiblement égal à 45 degrés. De préférence, le rotor 2 comporte en outre d’autres ailettes de refroidissement disposées parallèlement les unes aux autres et alignées selon une ou plusieurs autres rangées agencées entre les ailettes de refroidissement de la première rangée et les ailettes de refroidissement de la deuxième rangée. De préférence, l’extrémité distale 12 des bras de fixation s’étend en saillie perpendiculairement à une face périphérique 30 du corps cylindrique de manière former une ailette de refroidissement propre à diriger l’air vers la face périphérique du corps cylindrique. De préférence, le rotor 2 comporte en outre une couronne 40 coaxiale au corps cylindrique. La couronne 40 forme avec les ailettes de refroidissement des canaux de refroidissement 41. Dans le mode de réalisation préféré illustré sur les figures, la couronne 40 coiffe uniquement les ailettes de refroidissement disposées sur une partie centrale de la face périphérique 30. Les ailettes de refroidissement 38 agencées sur le premier bord 34 et sur le deuxième bord 36 de la face périphérique sont ouvertes sur l’extérieur. Autrement dit, une partie des ailettes de refroidissement 38 agencées sur le premier bord 34 et le deuxième bord 36 de la face périphérique n’est pas couverte par la couronne 40. La couronne 40 est délimitée par un bord latéral 44 adjacente à l’extrémité 42 de la face périphérique. De préférence, le bord latéral 44 de la couronne est éloigné de l’extrémité 42 de la face périphérique d’une distance D comprise entre 15 millimètres et 30 millimètres, cette distance D étant mesurée uniquement selon la direction axiale A. De préférence, l’extrémité distale 12 des bras de fixation est également raccordée à une face latérale 46 de la couronne. Ainsi, comme visible sur la FIG. 2 , l’extrémité distale 12 des faces principales des bras de fixation présentent une largeur LA supérieure à la hauteur des canaux de ventilation 41. La deuxième arête latérale 20 de l’extrémité distale 21 des bras de fixation affleure la face extérieure 41 de la couronne. La première arête latérale 18 de l’extrémité distale des bras de fixation affleure la face intérieure 32 du corps cylindrique. En référence à la FIG. 5 , l’invention concerne également un ensemble 48 ralentisseur électromagnétique et génératrice. Cet ensemble comporte un rotor 2 et un stator 50. Le rotor 2 est conformé selon les caractéristiques mentionnées ci-dessus. Le stator 50 comprend une face externe 52 et une face interne 54. La face externe 52 porte un inducteur de ralentisseur 56 agencé en regard d’une face intérieure 32 du corps cylindrique. La face interne 54 porte un induit de génératrice 58. Le corps cylindrique 6 du rotor 2 forme un induit de ralentisseur. La bague intérieure de fixation 4 comprend un inducteur de génératrice 60 disposé en regard de la face interne 54 du stator. Rotor (2) de machine électrique tournante, le rotor étant propre à tourner autour d’un axe de rotation (X-X) s’étendant selon une direction axiale (A), un plan radial (PR) étant perpendiculaire à l’axe de rotation ; le rotor comportant : - une bague intérieure de fixation (4) destinée à être fixée à un arbre rotatif, - un corps cylindrique (6) ayant une face périphérique (30), le corps cylindrique et la bague intérieure de fixation étant coaxiaux ; - des bras de fixation (8) raccordée à la bague intérieure de fixation et au corps cylindrique ; les bras de fixation (8) présentant une forme de lamelle ayant deux faces principales (14, 16); les bras de fixation (8) comprenant une portion distale (21) raccordée au corps cylindrique ; lesdits bras de fixation (8) étant inclinée de sorte que les faces principales de l’extrémité distale des bras de fixation forment un angle d’inclinaison (β2) compris entre 40 degrés et 60 degrés, et de préférence 45 degrés, avec le plan radial (PR). Rotor (2) selon la revendication 1, dans lequel les bras de fixation (8) comportent, lorsque vu dans le plan radial (PR) un premier tronçon (22) courbe, un deuxième tronçon (24) courbe et un troisième tronçon (26) rectiligne ; le premier tronçon, le deuxième tronçon courbe et le troisième tronçon étant situé entre la bague intérieure de fixation (4) et le corps cylindrique (6), et dans lequel la portion distale (21) inclinée comprend au moins le troisième tronçon (24). Rotor (2) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le premier tronçon (22) est raccordé à la bague intérieure de fixation (4), et dans lequel le premier tronçon (22) présente un premier rayon de courbure (R1), le deuxième tronçon (24) présente un deuxième rayon de courbure (R2), et le rapport entre le premier rayon de courbure et le deuxième rayon de courbure est compris entre 1,5 et 2, 5. Rotor (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les bras de fixation (8) comprennent une première arête latérale (18) destinée à être disposée en regard d’un stator et une deuxième arête latérale (20) opposée à la première arête latérale, et dans lequel la portion distale (21) des bras de fixation est inclinée par rapport à un axe d’inclinaison (Y-Y) s’étendant selon une direction longitudinale de la portion distale du bras de fixation, l’axe d’inclinaison (Y-Y) étant situé au centre de la deuxième arête latérale (20). Rotor (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le troisième tronçon (26) s’étend sur une longueur comprise entre 30 millimètres et 60 millimètres avant son raccordement au corps cylindrique (6). Rotor (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’extrémité distale (12) des bras de fixation, lorsque vue dans le plan radial (PR), est décalée angulairement vers l’arrière d’un angle (α) compris entre 50 degrés et 60 degrés par rapport à l’extrémité proximale (10), en considérant le sens de rotation (R) du rotor par rapport à un stator. Rotor (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, qui comporte en outre des ailettes de refroidissement (38) fixées à la face périphérique (30) du corps cylindrique et une couronne (40) coaxiale au corps cylindrique (6), la couronne coiffant uniquement les ailettes de refroidissement (38) agencées sur une partie centrale de la face périphérique (30), les ailettes de refroidissement (38) agencées sur un premier bord (34) et sur un deuxième bord (36) de la face périphérique étant ouvertes sur l’extérieur. Rotor (2) selon la revendication 7, dans lequel la face périphérique (30) est délimitée selon la direction axiale (A) par une extrémité (42), la couronne (40) comprenant un bord latéral (44) adjacent à l’extrémité (42) de la face périphérique, et dans lequel le bord latéral (44) de la couronne est éloignée de l’extrémité (42) de la face périphérique d’une distance (D) comprise entre 15 millimètres et 30 millimètres, ladite distance (D) étant mesurée selon la direction axiale (A). Rotor (2) selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, dans lequel l’extrémité distale (12) des bras de fixation est raccordée à une face latérale (28) de raccordement du corps cylindrique, à la face périphérique (30) du corps cylindrique et à une face latérale (46) de la couronne ; l’extrémité distale (12) des bras de fixation s’étendant en saillie perpendiculairement à la face périphérique (30) du corps cylindrique de manière former une ailette de refroidissement propre à diriger l’air vers la face périphérique du corps cylindrique. Ensemble (48) ralentisseur électromagnétique et génératrice, ledit ensemble comportant un stator (50) et un rotor (2) ; le stator (50) comprenant une face externe (52) et une face interne (54) ; la face externe (52) portant un inducteur de ralentisseur (56) agencé en regard d’une face intérieure (32) du corps cylindrique ; la face interne (54) portant un induit de génératrice (58) ; le rotor étant conformé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, le corps cylindrique (6) formant un induit de ralentisseur, la bague intérieure de fixation (4) comprenant un inducteur de génératrice (60) disposé en regard de la face interne (54) du stator.