INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les Figs. 7A et 7B illustrent un mode réalisation particulier de ce système de mise en sécurité et de réarmement. Un actionneur 71 commande en translation l’ensemble un ensemble E constitué des pièces 72, 73 et 74. L’ensemble E est bloqué en rotation par une pièce 75 qui coulisse dans une fente liée au corps de l’embase du rotor (non représenté ici). L’ensemble E entraine en translation une tige de sécurité 76 qui forme à son extrémité libre une clef 77 qui vient se loger ou se sortir de logements réalisés dans les poulies axiales du rotor et qui permet ou non de les bloquer en rotation. Ainsi lorsque la clé est dégagée, les mécanismes sont débrayés, les poulies sont libres en rotation et les pales deviennent également libres en rotation, ce qui permet notamment une mise en drapeau en cas de vent excessif.
Dans l’autre sens, pour le réarmement, l’ensemble E agit sur la tige 76 par l’intermédiaire d’un ressort de compression 74. Ainsi, quand ce ressort est comprimé, la procédure de réarmement peut être enclenchée : l’actuateur de lacet fait tourner une pièce centrale 78 du rotor qui maintient les poulies jusqu’à ce que la clef se retrouve au droit, séquentiellement, des logements de poulie associés. La clef se décale alors pas-à-pas, d’un pas égal à une épaisseur de poulie, et ceci successivement jusqu’à ce que toutes les poulies soient réarmées en rotation.
Ainsi, laisser libre un ou plusieurs emplacements de spires lors de l’enroulement des spires de la dernière couche de la portion interne 17i du bobineau 17 et combler ce ou ces emplacements libres après la formation des spires de la dernière couche de la portion externe 17e du bobineau 17 permet de réaliser un bobinage trapézoïdal tout en assurant le maintien en position des différentes spires et en particulier de la dernière spire de la dernière couche de la portion externe 17e.
Un tel procédé de fabrication permet d’obtenir un bobinage trapézoïdal dont les extrémités sont situées du petit côté du trapèze et dont l’angle, noté α sur la , du fil de bobinage 29 au niveau de la dernière spire de la dernière couche est réduit ce qui permet d’assurer le maintien en position de cette dernière spire et éviter un risque de glissement du fil de bobinage 29 de la dernière spire vers le petit côté du trapèze ce qui pourrait conduire à un court-circuit avec le fil de bobinage 29 du bobine 9 adjacente.
La présente invention concerne également un stator 3 comprenant une pluralité de dents formées par des bobines 9 telles que la bobine 9 décrite précédemment. Les bobines 9 forment des dents séparées configurées pour venir se positionner sur un module central 7 comme représenté sur la . La représente un exemple de stator 3 à dents séparées. Ainsi, après la réalisation des bobines 9 par l’enroulement du fil de bobinage 29 sur les différents bobineaux 17, les bobines 9 viennent se positionner sur le module central 7. Les premier 13a et deuxième 13b connecteurs des bobines 9 sont configurés pour venir en contact avec des cadres de connexion 11 configurés pour relier les extrémités des bobines 9 selon le montage électrique voulu.
Du fait de l’utilisation de bobinages trapézoïdaux, l’encombrement des bobines 9 est réduit par rapport à un stator 3 ayant une puissance égale et un bobinage standard. De plus, le fait de laisser libre des emplacements dans la dernière couche de la portion interne 17i et le comblement des ces emplacements libres après la réalisation des spires de la dernière couche de la portion externe 17e permet d’assurer le maintien en position des spires de l’enroulement et ainsi d’éviter un glissement de la dernière spire de la dernière couche de la portion externe vers le centre du stator 3 pouvant conduire à un court-circuit avec le fil de bobinage 29 d’une bobine 9 adjacente. Le stator 3 comprend également une culasse 19 configurée pour venir se positionner autour des bobines 9.
La deuxième étape 202 concerne la connexion des bobines 9 formant des dents séparées sur le module central 7 de sorte que les pattes de connexion des cadres de connexion 11 viennent s’insérer dans les premiers 13a et deuxièmes 13b connecteurs pour assurer la connexion entre les bobines 9 et les cadres de connexion 11. Une patte de connexion étant configurée pour venir en contact avec une extrémité du fil de bobinage 29 au niveau d’un premier connecteur 13a ou d’un deuxième connecteur 13b. La fixation se fait par exemple par encliquetage des bobines 9 sur le module central 7.
La troisième étape 203 concerne le positionnement de la culasse 19 autour des bobines 9 formant les dents séparées. La culasse 19 venant se positionner sur les bobines 9 par translation axiale.
La présente invention concerne également un moteur électrique 1 comprenant un stator 3 tel que décrit précédemment et un rotor 5 comprenant une pluralité de pôles, par exemple 10 ou 14 pôles, configuré pour interagir avec les bobines du stator 3 pour provoquer la mise en rotation du rotor 5.
Ainsi, l’utilisation d’un stator 3 à dents séparées configurées pour venir se fixer sur un module central 7 comprenant les cadres de connexion assurant les connexions électriques entre les bobines 9 via des connecteurs ménagés sur le bobineau 17 et d’un bobinage trapézoïdal permettent d’obtenir un stator 3 et donc un moteur électrique 1 ayant un encombrement réduit pouvant ainsi être aisément intégré dans un vélo électrique notamment. De plus une telle configuration permet un procédé de fabrication simple et rapide du moteur électrique.
Système d’alimentation électrique, convertisseur CC/CC La présente invention se rapporte à un système d’alimentation électrique pourvu de deux sous-systèmes présentant des tensions différentes, et à un convertisseur CC/CC à utiliser dans un tel système d’alimentation électrique.
Arrière-plan technologique Habituellement, les systèmes d’alimentation électrique sont généralement configurés sous forme de systèmes d’alimentation électrique de 12 V qui apportent de l’énergie à partir d’une batterie 12 V. Cependant, ces dernières années, on utilise de plus en plus des systèmes d’alimentation électrique de 48 V qui apportent de l’énergie depuis une batterie 48 V. L’utilisation d’un système d’alimentation électrique ayant une tension plus élevée que celle d’un système d’alimentation électrique classique permet à un courant apporté d’être réduit pour la même puissance. Cela permet de s’attendre à une réduction du poids du véhicule, etc. en raison d’une réduction de la perte de puissance durant la transmission de puissance et/ou d’une réduction de l’épaisseur de fils électriques. On s’attend à ce que les systèmes d’alimentation électrique de 48 V soient utilisés également dans des véhicules équipés de systèmes de conduite autonome dans le futur.
On suppose que même lors de l’utilisation d’un système d’alimentation électrique de 48 V, un système d’alimentation électrique de 12 V est utilisé avec le système d’alimentation électrique de 48 V dans un véhicule pendant une certaine période afin de faire fonctionner, par exemple, l’électrique et/ou l’électronique existantes dans le véhicule. Combiner le système de 12 V avec le système de 48 V dans un véhicule peut permettre d’obtenir un système d’alimentation électrique redondant qui fournit une redondance d’alimentation électrique.
Le dispositif de levage 1 comprend également un premier tirant 65 et un deuxième tirant 75 identiques.
En référence à la , le premier tirant 65 comprend une première tige filetée 66 s’étendant selon une direction principale et dont une extrémité 67.1 comprend une première barrette 68 s’étendant transversalement à la direction principale. La barrette 68 est, ici, de section circulaire de diamètre D68 légèrement inférieur à la largeur l 61 . Le deuxième tirant 75 est identique au premier tirant 65 et comprend une deuxième tige filetée 76 pourvue en une extrémité 77.1 d’une deuxième barrette 78.
Le dispositif de levage 1 comprend également un élément de support 80, visible en comportant un premier sabot 81 solidaire d’un huitième tube 82 et un deuxième sabot 83 solidaire d’un neuvième tube 84. Un premier plat 85 relie les tubes 82 et 84. Le tube 82 est pourvu d’un cinquième alésage 82.10 pourvu d’un cinquième bossage 82.11 pour accueillir une septième goupille 82.12. Le tube 84 est pourvu d’un sixième alésage 84.10 pourvu d’un sixième bossage 84.11 pour accueillir une huitième goupille 84.12. Le sabot 81 est relié au tube 82 par trois septièmes goussets 86.1, 86.2 et 86.3. Les goussets 86.1 et 86.2 délimitent avec le tube 84 une première zone d’appui 81.1 du sabot 81. Deux premiers taquets 81.2 et 81.3 sont soudés sur le sabot 81. Le sabot 83 est relié au tube 84 par trois huitièmes goussets 87.1, 87.2 et 87.3. Les goussets 87.1 et 87.2 délimitent avec le tube 84 une deuxième zone d’appui 83.1 du sabot 83. Deux deuxièmes taquets 83.2 et 83.3 sont soudés sur le sabot 83. Le gousset 86.3 et le gousset 87.3 reçoivent respectivement une troisième cornière 88.1 et 88.2 dont une quatrième aile est soudée contre leur flancs pour ménager avec le sabot 81 une troisième glissière 88.3 et pour ménager avec le sabot 83 une quatrième glissière 88.4 parallèle à la troisième glissière 88.3. La glissière 88.3 comprend un septième alésage 88.5 réalisé dans le sabot 81. La glissière 88.4 comprend un huitième alésage 88.6 réalisé dans le sabot 83.
Le dispositif de levage 1 comprend également un premier guide 90 et un deuxième guide 91 visibles en . Le premier guide 90 comprend un troisième profilé en U 90.1. Le profilé 90.1 comprend deux neuvièmes alésages supérieur 90.20 et 90.21 qui traversent deux cinquièmes ailes opposées du profilé 90.1. Les alésages 90.20 et 90.21 sont bordés de bossages et accueillent deux septièmes goupilles 90.30 et 90.31. Le profilé 90.1 comprend également deux neuvièmes goussets 90.4 de support d’une quatrième platine 90.5 pourvu en son centre d’un neuvième alésage 90.6.
Identiquement, deux dixièmes goussets 91.4 relient une cinquième platine 91.5 pourvu d’un dixième alésage 91.6 à un quatrième profilé en U 91.1. Deux dixièmes alésage 91.20 et 91.21 accueillent deux huitièmes goupilles 91.30 et 91.31.
La représente un châssis 92 de support d’un deuxième vérin 200. Le châssis 92 comprend deux pieds 93.10 et 93.20 parallélépipédiques et qui s’étendent parallèlement entre eux pour soutenir un bâti 94 en tôle pliée ajourée. Les pieds 93.10 et 93.20 comprennent respectivement un onzième alésage 93.11 et un douzième alésage 93.21 pour recevoir respectivement une goupille 93.12 et une goupille 93.22.
En partie supérieure du bâti 94 se trouvent une sixième platine 95.10 inférieure et une septième platine 95.20 supérieure parallèles entre elles et séparées d’une distance d95 sensiblement supérieure à une épaisseur e201 d’une deuxième bride 201 du deuxième corps 202 du vérin 200. La platine 95.10 comprend une deuxième découpe 95.11 qui débouche vers un bord libre de la platine 95.10. Quatre perçages 95.12, 95.13, 95.14, et 95.15 bordent la deuxième découpe 95.11. De manière identique, la platine 95.20 comprend une troisième découpe 95.21 qui débouche vers un bord libre de la platine 95.20 et quatre perçages 95.22, 95.23, 95.24 et 95.25 qui bordent la troisième découpe 95.21. L’extrémité libre 203 de la tige 204 du vérin 200 est filetée.
La représente un palonnier 100 constitué d’un cinquième profilé en U 100.10 relié à un sixième profilé en U 100.20 par une deuxième traverse 101 supérieure, ici un profilé en U, et une troisième traverse tubulaire 102 inférieure. Deux onzièmes goussets 103.1 et 103.2 relient les traverses 101 et 102 et supportent une huitième platine 104. La platine 104 reçoit, dans un treizième alésage 104.1, un dixième tube 105 dont l’extrémité inférieure 105.1 est filetée intérieurement. Le tube 105 comprend une collerette 105.2 en appui sur une deuxième face supérieure 104.2 de la platine 104. L’extrémité supérieure 105.3 du tube 105 est façonnée de manière à présenter au moins deux méplats de serrage (ici six méplats reproduisant une tête hexagonal TH de vis). Le profilé 100.10 comporte un quatorzième alésage supérieur 100.11 et un quinzième alésage inférieur 100.12 qui traversent les sixièmes ailes du profilés 100.10 pour respectivement accueillir une neuvième goupille 100.13 et une dixième goupille 100.14. Identiquement, le profilé 100.20 comporte un seizième alésage supérieur 100.21 et un dix-septième alésage 100.22 pour accueillir une onzième goupille 100.23 et une douzième goupille 100.24.
Le dispositif de levage 1 comprend également une pluralité de poutres de ceinturage 110, ici des profilés reconstitués soudés en forme de I dont un exemplaire est représenté en .
Le dispositif de levage 1 comprend également un chapeau 106 représenté en . Le chapeau 106 comprend un treizième tube 107.10 relié à un quatorzième tube 107.20 par un caisson 108. La face supérieure 108.1 du caisson 108 comporte deux taquets 108.2 et 108.3. La partie inférieure 107.11 du tube 107.10 comprend des premières pattes de guidage 107.12. La partie inférieure 107.21 du tube 107.20 comprend des deuxièmes pattes de guidage 107.22
Le dispositif de levage 1 comprend également, représenté en , un support 111 de poutres 110 qui comprend une tôle pliée de manière à former une section centrale 112 en forme de U renversé et dont chaque septième aile 112.1 et huitième aile 112.2 présente une succession de deux plis qui réalisent un premier logement 113 et un deuxième logement 114. La première âme 112.3 de la section centrale 112 reçoit un boulon 115 de serrage d’un premier étrier 116.
L’ensemble regroupant la poutre de ceinturage 110, le support 111, le poussoir 55 et le chapeau 106 constitue une interface de liaison à un ouvrage à lever.
Le fonctionnement du dispositif de levage va être décrit en application au levage d’une toiture 150 composée d’une charpente 151 industrielle de base quadrangulaire soutenue par un mur 153 et sur laquelle repose une couverture 152 ( ). Une telle toiture 150 requiert, dans l’exemple retenu, quatre dispositifs de levage 1 identiques dont la mise en place et le fonctionnement sont identiques. Ainsi, l’homme du métier comprendra à la description du fonctionnement d’un unique exemplaire du dispositif de levage 1 comment opère un ensemble de levage comprenant une pluralité de dispositifs de levage 1.
Selon une première étape, on dégage un plan d’appui 154 sensiblement horizontale en tête du mur 153, à l’interface entre la charpente 151 et le mur 153. Selon une deuxième étape représentée en , les ailes 11.11 et 11.21 des cornières 11.10 et 11.20 de la console d’appui 10 sont glissées pour venir en appui sur le plan 154. Les mors 20.10 et 20.20 sont introduits respectivement dans les tubes 13.10 et 13.20 pour être serrés à l’aide des vis 21.10 et 21.20 contre le mur 150. La console d’appui 10 est ainsi fixée au mur 153.
Selon une troisième étape, le bâti intermédiaire 25 est relié à la console d’appui 10 en introduisant les extrémités supérieures des montants 26.10 et 26.20 dans les tubes 14.10 et 14.20. La liaison entre le bâti intermédiaire 25 et la console d’appui est réalisée en introduisant la goupille 18.10 au travers des alésages 19.10 et 19.11 de manière à ce qu’elle coopère avec un perçage 26.11 du tube 14.10. De manière identique, la goupille 18.20 assure la liaison du tube 14.20 s’étendant au travers des alésages 19.20, 19.21 et d’un perçage 26.21 ( -23).
Il est à noter que la plaque d’appui 29 vient en appui contre une face verticale 155 du mur 153 ( ).
La présente invention concerne plus particulièrement le chauffage du substrat sur lequel sont déposées des couches minces, le chauffage du substrat favorisant la bonne tenue des couches minces.
Techniques antérieures Les traitements optiques multicouches sont des traitements appliqués sur des surfaces par des procédés d’empilement de couches minces. Les performances optiques de ces traitements dépendent en partie de leur épaisseur et du matériau utilisé.
En revanche, la tenue mécanique de ces couches minces en réponse à des agents extérieurs tels que des composés chimiques ou l’abrasion sous toute ses formes dépend essentiellement des matériaux utilisés, en particulier celui de la couche située la plus à l’extérieur, ainsi que de la microstructure des couches, notamment le taux de porosité.
Pour obtenir des couches comprenant un faible taux de porosités, il est nécessaire de chauffer le plus fortement possible le substrat sur lequel sont déposées les couches minces.
Les solutions pour élever la température dans un bâti de dépôt sous vide permettent généralement de chauffer l’intégralité de l’enceinte à l’intérieur du bâti. En effet, on utilise généralement des lampes infrarouges ou des radiateurs céramiques fixes, alimentés par une source d’alimentation électrique externe branchée sur le secteur et nécessitant des passages électriques étanches au travers d’une paroi du bâti.
Or, les substrats ou pièces optiques à traiter sont en général fixés sur un support tournant, d’où la nécessité de devoir chauffer l’intégralité de l’enceinte sans pouvoir cibler le substrat.
La chauffe de l’entièreté de l’enceinte entraîne un temps long de réponse et de stabilisation de la température, pouvant créer des surélévations de la température des pièces par rapport à la consigne. Additionnellement, une chauffe globale implique une méconnaissance de la température exacte du substrat ou des autres éléments que contient l’enceinte.
La chauffe de l’enceinte peut également impliquer la dégradation de certains éléments de l’enceinte tels que les joints du bâti, et implique un dégazage important, dégradant le vide de l’enceinte.
En outre, la consommation électrique de ce mode de chauffage est importante.
De plus, les substrats à application infrarouge, étant transparents dans ce domaine spectral, sont peu sensibles et donc difficiles à chauffer par radiation thermique utilisant le rayonnement infrarouge.
Enfin, et compte tenu de la dispersion de la chaleur dans l’enceinte, la température interne de l’enceinte atteint généralement une température limite autour de 250°C à 300° C, ce qui limite les performances des couches minces en ce qui concerne la protection mécanique et chimique, et ce qui rend impossible l’élaboration de matériau théoriquement idéaux de type diamant ou nitrure de bore cubique.
La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et d’assurer uniquement la chauffe du substrat.
La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage d’un substrat dans une enceinte sous vide pour dépôt multicouche sur ledit substrat, le dispositif comprenant une source de chaleur destinée à être en contact avec le substrat, un support de la source de chaleur, un isolant thermique positionné entre le support et la source de chaleur, une batterie d’alimentation de la source de chaleur, et une structure de maintien du substrat contre la source de chaleur.
Ainsi, ce système autonome et embarqué permet d’engendrer une source de chaleur au plus près du substrat et ainsi de pouvoir garder une liberté de mouvement du support sans limite de température du substrat. La température est rapidement atteignable. Elle peut facilement dépasser les 1000°C. De plus, le dispositif de chauffage est peu onéreux comparé aux dispositifs existants et il garantit un meilleur vide dans l’enceinte dans la mesure où seules les pièces à traiter sont chauffées.
Avantageusement, la source de chaleur comprend au moins une plaque chauffante, un support isolant électriquement destiné à être en contact avec l’isolant thermique et destiné à supporter la plaque chauffante, et deux électrodes reliées à la batterie d’alimentation d’une part et à la plaque chauffante d’autre part.
Avantageusement, la plaque chauffante comprend un dépôt d’une couche résistive.
Pour faciliter le réchauffage avant hypertrempe, il convient d'ajouter de 0,02 % à 0,5 % de niobium et éventuellement de 0,07 % à 0,3 % de zirconium afin de limiter le risque de grossissement du grain au cours du réchauffage. L'alliage ainsi obtenu a des propriétés magnétiques et une ductilité comparable, à l'alliage ne contenant que 2 % de vanadium. Le réchauffage avant hypertrempe est par conséquent plus facile à réaliser.
Avantageusement, les impuretés sont le zirconium, le phosphore, le manganèse, le silicium, le chrome, le molybdène, le cuivre, le nickel et le soufre selon des teneurs telles que : Mn + Si ≤ 0,2 %, Cr + Mo + Cu ≤ 0,2 %, Ni ≤ 0,2 % et S ≤ 0,005 %.
Les inventeurs ont toutefois constaté que tous ces alliages après recuit présentent des caractéristiques mécaniques de résistance à la traction insuffisantes pour certaines applications telles que les circuits magnétiques de rotors de machines tournantes à très grande vitesse de rotation. Il n'est, en effet, guère possible d'obtenir une limite d'élasticité supérieure à 480 MPa après recuit.
On entend par « machines tournantes à très grande vitesse de rotation », les machines dans lesquelles le rotor selon son diamètre tourne par exemple à des vitesses supérieures à 10000 tours par minutes, ces vitesses de rotation pouvant atteindre 150000 tours par minutes. Ceci correspond à des vitesses périphériques supérieures à 100 m/s.
On entend par vitesse périphérique, la vitesse linéaire d’un point situé sur la circonférence. Cette vitesse est égale au rayon du rotor multiplié par la vitesse de rotation angulaire en radian par seconde (v en m/s = R en m . Ω en rad/s).
C’est pourquoi, la pièce de type rotor est constituée selon l’invention d’un empilement (ou d’un enroulement s’il s’agit d’une machine discoïde) de tôles magnétiques à l’état écroui selon les compositions métallurgiques mentionnées précédemment, sans qu’aucun traitement thermique après écrouissage ne soit appliqué.
On entend par « à l’état écroui », l’état dans lequel se trouvent les tôles en sortie des opérations de laminage qui conduisent à leur obtention.
Aucun traitement thermique, habituellement pratiqué sous la forme d’un recuit n’est appliqué postérieurement aux opérations de laminage.
L’orientation choisie par les inventeurs va par conséquent à l’encontre de ce que pratique habituellement l’Homme du Métier.
A cet effet, les inventeurs ont constaté que les rotors résultant d’un empilement ou d’un enroulement (s’il s’agit d’une machine discoïde) de tôles en alliages de Fer Cobalt à l’état simplement écroui, présentaient de très bonnes propriétés mécaniques ainsi qu’un comportement magnétique très convenable.
Ils ont notamment étudié des tôles de nuance AFK502R et d’épaisseur 0,35 mm.
A l’état écroui, la résistance à la rupture en traction est de 1200 MPa, alors qu’avec un recuit classique de 3h à 850°C suivi d’un refroidissement de 250°C/h, la résistance à la rupture en traction est de 480 MPa.
Les inventeurs ont également constaté que même en pratiquant des recuits aménagés pour optimiser les propriétés mécaniques, la limite d’élasticité Rp 0,2% chutait très en dessous de 1000 MPa.
Des essais ont été menés avec des traitements thermiques de 2h à 725°C suivi d’un refroidissement de 150°C/h, et de 2h à 760°C suivi d’un refroidissement de 250°C/h. Dans le premier cas la rupture en traction chutait en dessous de 715 MPa, et dans le second cas, la rupture en traction chutait en dessous de 600 MPa.
De plus, dans certaines configurations de rotors de type « aimants enterrés », le fait que le matériau soit magnétiquement moins bon, limite le phénomène de court-circuit magnétique des aimants, ce qui favorise la circulation du champ magnétique produit vers le stator, et ce qui augmente par conséquent les performances.
Selon un mode de fabrication privilégié, les tôles magnétiques sont issues d’un procédé comportant une étape de laminage à chaud aux environs de 1200 °C permettant d’obtenir des bandes de 1 à 3 mm d'épaisseur, puis d’une étape d’hypertrempe par refroidissement en moins de 1 seconde entre 800 °C et 100 °C, puis d’une étape de laminage à froid pour obtenir des bandes de 0,10 à 0,50 mm d'épaisseur.