INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La paroi étanche est avantageusement agencée de sorte que plusieurs portions annulaires du premier canal interne soient en contact avec le fluide de refroidissement lorsque le fluide de refroidissement circule dans le deuxième canal interne.
Le bobinage selon le premier aspect de l’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le deuxième canal interne est disposé autour du premier canal interne ; l’enroulement de fil conducteur est en contact avec la paroi étanche ; la paroi étanche est constituée d’un matériau électriquement isolant présentant une conductivité thermique supérieure à 5 W.m - 1 .K -1 ; la paroi étanche est constituée d’un matériau électriquement isolant présentant une conductivité électrique inférieure à 10 -12 S.cm ; le corps de bobine est formé d’une seule pièce ; le corps de bobine est constitué d’un unique matériau, de préférence un matériau céramique, par exemple à base de zircone ou d’alumine ; le corps de bobine est constitué d’un matériau polymère, par exemple le polytéréphtalate d'éthylène (PET) ; et le corps de bobine est constitué d’un matériau réfractaire.
Un deuxième aspect de l’invention concerne une machine électrique comprenant un bobinage selon le premier aspect de l’invention.
Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un bobinage comprenant les étapes suivantes : former un corps de bobine électriquement isolant comprenant : un premier canal interne délimité au moins en partie par une paroi étanche ; et un deuxième canal interne distinct du premier canal interne et destiné à recevoir un fluide de refroidissement ; la paroi étanche étant agencée de sorte à être en contact avec le fluide de refroidissement lorsque le fluide de refroidissement circule dans le deuxième canal interne ; et former un enroulement de fil conducteur à l’intérieur du premier canal interne.
De préférence, le corps de bobine est obtenu par une technique de fabrication additive.
Dans un premier mode de mise en œuvre du procédé de fabrication, l’étape de formation de l’enroulement de fil conducteur comprend une sous-étape d’insertion d’un métal en fusion dans le premier canal interne puis une étape de solidification du métal.
On tend à résoudre ces inconvénients au moyen d’un dispositif piézoélectrique qui comporte :
- un bâti fixe ; - des actionneurs piézoélectriques fixés au bâti fixe, les actionneurs piézoélectriques étant aptes à se déformer indépendamment les uns des autres selon une translation linéaire, chaque translation linéaire étant dirigée selon une première orientation ; - un porte-miroir définissant des points de fixation et au moins trois points de support, les au moins trois points de support étant destinés à monter fixement un miroir sur le porte-miroir, les au moins trois points de support étant distincts des points de fixation, les au moins trois points de support définissant une zone de support montée mobile en rotation par rapport au bâti fixe autour d’au moins un premier axe de rotation, la première direction étant perpendiculaire audit au moins un premier axe de rotation, chaque point de fixation étant relié fonctionnellement à un actionneur piézoélectrique ; - un convertisseur disposé dans au moins une liaison mécanique reliant les actionneurs piézoélectriques et les points de support de sorte que la translation linéaire d’un ou de plusieurs des actionneurs piézoélectriques entraine la rotation de la zone de support par rapport au bâti fixe autour dudit au moins un premier axe de rotation.
Le dispositif piézoélectrique est remarquable en ce qu’au moins un des au moins trois points de support est un point de support monté mobile indépendamment des autres points de support dans la première direction par déformation élastique du porte-miroir, en l’absence du miroir.
Préférentiellement, chaque point de support est un point de support monté mobile indépendamment des autres points de support dans la première direction par déformation élastique d’une partie du porte-miroir, en l’absence du miroir.
Selon un développement, le dispositif comporte une pluralité de platines, chaque point de support étant monté sur une platine. Chaque platine est fixée au reste du porte-miroir par une liaison en flexion pour que chaque platine soit montée mobile indépendamment des autres platines, selon la première direction, en l’absence du miroir.
Préférentiellement, les points de support sont disposés à équidistance d’un centre. Les liaisons en flexion sont disposées plus près du centre que les points de support dans une observation selon la première direction.
Préférentiellement, les points de support sont disposés à équidistance d’un centre. Les points de support sont plus éloignés du centre que les points de fixation.
Selon un développement, les points de support sont disposés à équidistance d’un centre. Une partie sommitale d’au moins un des actionneurs piézoélectriques comporte une barre s’étendant selon une direction perpendiculaire à la première direction radialement par rapport au centre pour que la connexion mécanique entre l’actionneur piézoélectrique et le point de fixation associé soit plus proche du centre que du barreau piézoélectrique de l’actionneur piézoélectrique, dans une observation selon la première direction.
Préférentiellement, les platines sont configurées pour se déplacer selon au moins une direction perpendiculaire à la première direction.
De manière avantageuse, les points de support sont disposés à équidistance d’un centre. La liaison en flexion est également configurée pour autoriser un déplacement radial des points de support perpendiculairement à la première direction et par rapport au centre.
Selon un autre développement, le dispositif comporte des platines additionnelles. Le centre est monté fixement par rapport au bâti fixe au moyen d’un plot d’ancrage. Des bras s’étendent depuis le centre, chaque bras étant fixé à une des platines par la liaison en flexion, chaque bras étant fixé à une des platines additionnelles par une liaison en torsion, la liaison en torsion faisant pivoter le bras par rapport à la platine additionnelle autour d’un axe perpendiculaire à la première direction, chaque platine additionnelle recevant un point de fixation.
Selon un autre développement, la liaison en torsion est disposée plus près du centre que la liaison en flexion, le long de la direction d’extension du bras depuis le centre jusqu’à l’extrémité opposée.
De manière avantageuse, la liaison en torsion est disposée plus près du centre que le point de support, dans une observation selon la première direction.
Selon un développement, les bras s’étendent sous la forme de spirales.
Avantageusement, la liaison en flexion définit également une liaison en torsion autour d’un axe parallèle à la première direction et passant par la liaison en flexion.
Avantageusement, lequel le porte-miroir est directement fixé à au moins un des actionneurs piézoélectriques de sorte que le au moins un point de fixation se déplace selon une translation linéaire dans la première direction.
: la représente de manière schématique, une vue d’un porte-miroir illustré à la destiné à supporter un miroir ;
: la représente de manière schématique, une vue en perspective d’un troisième mode de réalisation d’un dispositif piézoélectrique surmonté par un miroir avec un porte-miroir à zones déformables ;
: la représente de manière schématique, une vue explosée du dispositif piézoélectrique illustré à la ;
: la représente de manière schématique, une vue de dessus d’un porte-miroir assurant la liaison mécanique entre le miroir, les actionneurs piézoélectriques, et le plot d’ancrage ;
: la représente de manière schématique un autre mode de réalisation d’un porte-miroir qui peut être utilisé en remplacement du porte-miroir illustré à la ;
: la représente de manière schématique encore un autre mode de réalisation d’un porte-miroir qui peut être utilisé en remplacement du porte-miroir illustré à la 8 ;
: la représente de manière schématique encore un autre mode de réalisation d’un porte-miroir qui peut être utilisé en remplacement du porte-miroir illustré à la 8 en vue d’utiliser un miroir assemblé par collage ;
: la représente de manière schématique le porte-miroir de la assemblé avec un miroir collé.
Différentes configurations de dispositifs piézoélectriques sont illustrées aux figures 2 à 16. Un dispositif piézoélectrique possède un bâti fixe 1 qui sert de support et dont une première face est surmontée par plusieurs actionneurs piézoélectriques 2, de préférence, au moins deux actionneurs piézoélectriques 2, encore plus préférentiellement au moins trois actionneurs piézoélectriques 2 non-alignés voire quatre ou au moins quatre actionneurs piézoélectriques 2 non-alignés. Les actionneurs piézoélectriques 2 sont fixés au bâti fixe 1. Dans les différents modes de réalisation illustrés, quatre actionneurs piézoélectriques 2 sont utilisés.
Les actionneurs piézoélectriques 2 sont fixés sur le bâti fixe 1 et s’étendent depuis une face du bâti fixe 1. Les actionneurs piézoélectriques 2 sont aptes à se déformer indépendamment les uns des autres selon une translation linéaire. Chaque translation linéaire est dirigée selon un axe qui est parallèle à une première direction AA. Les actionneurs piézoélectriques 2 sont reliés à un circuit de commande configuré pour actionner les actionneurs piézoélectriques, et préférentiellement apte à les actionner indépendamment les uns des autres.
Le dispositif piézoélectrique possède un porte-miroir 4 destiné à recevoir et supporter un miroir 5. Le miroir 5 est monté amovible par rapport au porte-miroir 4. Le porte-miroir 4 réalise la liaison mécanique entre les actionneurs piézoélectriques 2 et le miroir 5. Le porte-miroir 4 définit plusieurs points de support 4a destinés à monter fixement le miroir 5. Les points de support 4a définissent une zone de support du porte-miroir 4. La zone de support du porte-miroir 4 est montée mobile en rotation autour d’au moins un premier axe de rotation BB par rapport au bâti fixe 1 de sorte que le miroir 5 soit monté mobile en rotation autour dudit au moins un premier axe de rotation BB qui est perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la première direction AA. De préférence, la zone de support du porte-miroir 4 est configurée pour que le miroir 5 soit également monté mobile en rotation autour d’un deuxième axe de rotation CC qui est perpendiculaire à la première direction AA et perpendiculaire au premier axe de rotation BB. Les points de support 4a du porte-miroir 4 coopèrent avec les points de support 5a du miroir 5. Le porte-miroir 4 possède au moins trois points de support 4a pour fixer efficacement le miroir 5 sur le porte-miroir 4, de préférence au moins quatre points de support 4a. Une fois le miroir 5 fixé au porte-miroir 4, le miroir 5 suit les mêmes mouvements que la zone de support.
Le porte-miroir 4 définit plusieurs points de fixation 4b de préférence au moins trois points de fixation, par exemple quatre points de fixation 4b. Les points de support 4a sont distincts des points de fixation 4b. Chaque actionneur piézoélectrique 2 est associé mécaniquement à un point de fixation 4b, par une liaison mécanique directe ou indirecte, de sorte que l’actionnement de l’actionneur piézoélectrique 2 déplace le point de fixation 4b associé. La connexion mécanique entre l’actionneur piézoélectrique 2 et le porte-miroir 4 est une connexion qui permet de pousser ou tirer le porte-miroir 4 pour faire tourner le miroir 5 dans un sens ou dans l’autre en fonction du sens de déformation de l’actionneur piézoélectrique 2.
Chaque actionneur piézoélectrique 2 est relié mécaniquement au porte-miroir 4 de sorte que la déformation de l’actionneur piézoélectrique 2 déplace un point de fixation 4b ce qui déplace la zone de support du porte-miroir 4 par rapport au bâti fixe 1 pour obtenir une composante de rotation autour du premier axe de rotation BB et éventuellement du deuxième axe de rotation CC. L’actionnement des actionneurs piézoélectriques 2 agit sur le porte-miroir 4 et entraine la rotation de la zone de support et donc la rotation du miroir 5.
Le dispositif piézoélectrique comporte un convertisseur qui est configuré pour convertir les translations linéaires issues des déformations des actionneurs piézoélectriques 2 en au moins une rotation de la zone de support par rapport au bâti fixe 1. Le convertisseur peut être formé par des éléments qui sont distincts du porte-miroir 4 et/ou des zones du porte-miroir 4. Le convertisseur peut être formé par une ou plusieurs pièces. Le convertisseur peut être distinct du porte-miroir 4 ou monolithique avec le porte-miroir 4. Différentes configurations de convertisseur sont illustrées aux figures 2 à 16.
Le dispositif piézoélectrique comporte un plot d’ancrage 6 qui est monté fixe sur le bâti fixe 1. Le plot d’ancrage 6 s’étend selon la première direction AA. Le plot d’ancrage 6 peut être utilisé pour monter fixement une partie du porte-miroir 4 et/ou des éléments du convertisseur par rapport au bâti fixe 1. Le plot d’ancrage 6 peut être amovible ou inamovible du bâti fixe 1.
Les inventeurs ont observé que dans les dispositifs de l’art antérieur, une partie des déformations présentes dans le miroir 5 après son montage sur le porte-miroir 4 sont dues à l’hyperstatisme introduit par la fixation du miroir 5 sur le porte-miroir 4. En effet, compte tenu des tolérances de fabrication, les points de support 5a du miroir 5 ne sont jamais strictement à la même côte que les point de support 4a, notamment suivant la direction AA. L’écart dans les côtes entraine un jeu de contraintes dans le miroir 5 lors de la fixation rigide sur le porte-miroir 4.
Lorsque le miroir 5 est fixé au porte-miroir 4 par quatre points de support 4a, la configuration est, par définition, hyperstatique et un défaut de planéité dans les points de support 4a du porte-miroir 4 et/ou dans les points de support 5a du miroir 5 entraine, lors de la fixation, la génération d’un jeu de contraintes. Le porte-miroir 4 étant beaucoup plus rigide que le miroir 5, les contraintes sont majoritairement introduites dans le miroir 5 qui finit par se déformer.
Dans une configuration à trois points de support 4a et trois points de support 5a, il apparait également une situation d’hyperstatisme car les points de support 4a/5a ne sont pas ponctuels. Les points de supports sont des surfaces plus ou moins étendues. Lorsque les surfaces des points de supports 4a et 5a ne définissent pas un même plan, des jeux de contraintes sont introduits lors de la fixation qui finissent par déformer le miroir 5.
A la différence du porte-miroir rigide de l’art antérieur, il est proposé différentes configurations d’un porte-miroir 4 déformable. Le porte-miroir 4 possède au moins un des points de support 4a qui est monté mobile selon la première direction AA par déformation d’une partie du porte-miroir 4, de préférence par déformation élastique du porte-miroir 4. Un des points de support 4a est monté mobile indépendamment des autres points de support 4a afin de mieux adapter la position des points de support 4a du porte-miroir 4 à la position des points de support 5a du miroir 5 et ainsi réduire le jeu de contraintes introduit dans le miroir 5.
Il est particulièrement avantageux qu’au moins deux points de support 4a soient montés mobiles indépendamment entre eux et par rapport aux autres de manière à mieux s’adapter aux positions des points de support 5a. Les deux points de support 4a peuvent être montés mobiles selon la première direction AA. De manière encore plus préférentielle, chaque point de support 4a est monté mobile indépendamment des autres au moins selon la première direction AA. Il est alors plus facile d’adapter communément la position des points de support 4a et 5a entre eux.
Le ou les points de support 4a sont montés mobiles indépendamment des autres en l’absence de fixation du miroir 5. Lors de la fixation du miroir 5, les points de support 4a deviennent fixes les uns par rapport aux autres.
Le déplacement des points de support 4a les uns par rapport aux autres s’effectue par déformation élastique du porte-miroir 4, par exemple au moyen d’une liaison à ressort ou au moyen d’une rondelle déformable élastiquement et disposée entre un point de support 4a et un point de support 5a. La déformation du ressort ou de la rondelle permet une meilleure adaptation. Cependant, il ressort que cette configuration n’est pas la plus intéressante car elle nécessite d’introduire une pièce additionnelle ce qui peut être une source d’erreur lors du montage.
De manière particulièrement avantageuse, le point de support 4a, les points de support 4a ou chaque point de support 4a sont montés mobiles par rapport au reste du porte-miroir 4 au moyen d’une platine 4c fixée par une liaison en flexion 4d. Une telle configuration permet un réglage aisé entre les points de support 4a et les points de support 5a avec une adaptation automatique et ajustée.
Lors de la fixation du miroir 5 avec le porte-miroir 4, les points de support 4a se déplacent jusqu’à venir en contact des points de support 5a et ainsi s’adapter à la configuration du miroir 5. Le miroir 5 est alors monté fixement sur le porte-miroir 4. Le miroir 5 se déplace en fonction des déplacements des points de support 4a.
Dans les modes de réalisation illustrés, la direction AA passant par le centre O du porte-miroir 4 est confondue avec la direction de l’axe optique du miroir 5 lorsque ce dernier est dans sa position de repos, c’est-à-dire lorsque les actionneurs piézoélectriques 2 ne sont pas sollicités, comme cela est représenté à la ou à la .
La liaison en flexion 4d se déforme élastiquement ce qui permet d’adapter la position des points de support 4a du porte-miroir 4 à la position des points de support 5a du miroir 5. La forme de la platine 4c et/ou de la liaison en flexion 4d seront choisies judicieusement pour s’adapter au mieux aux contraintes du miroir 5. Dans le cas d’un miroir plan, cela assure le maintien de la planéité de sa surface réfléchissante 5b et donc une réduction des erreurs de front d’onde.
Après fixation, le miroir 5 définit une liaison mécanique plus rigide entre les différents points de support 4a. Le miroir 5 limite la mobilité des points de support 4a. De cette manière, le comportement du porte-miroir 4 est différent selon que le miroir 5 est fixé ou non-fixé au porte-miroir 4. Le ou les points de support 4a qui sont initialement mobiles par rapport aux autres deviennent fixes entre eux. La position des points de support 4a est définie par le miroir 5 pour adapter les écarts dimensionnels. Une fois fixé au porte-miroir 4, le miroir 5 est apte à pivoter autour du premier axe de rotation BB et/ou du deuxième axe de rotation CC en fonction des déformations appliquées sur les actionneurs piézoélectriques 2 de manière identique ou sensiblement identique à un porte-miroir de l’art antérieur tel que celui illustré à la .
L’utilisation d’un point de support 4a monté mobile en flexion permet également d’avoir un point de support qui est mobile par rapport aux points de fixation 4b. La liaison en flexion 4d qui intervient dans la liaison mécanique reliant le point de support 4a au point de fixation 4b permet de filtrer une partie des vibrations et de mieux préserver l’intégrité mécanique du miroir 5 vis-à-vis des chocs et vibrations induits par le bâti fixe 1.
Différentes configurations de points de support 4a mobiles entre eux et mobiles par rapport aux points de fixations 4b sont illustrées aux figures 2 à 14.
L’utilisation d’un porte-miroir 4 qui est déformable va l’encontre des enseignements de l’art antérieur qui proposent un porte-miroir 4 infiniment rigide pour assurer une bonne efficacité des actionneurs piézoélectriques 2. L’utilisation d’un porte-miroir 4 qui est déformable permet de former un porte-miroir 4 plus mince et donc moins lourd que ceux de l’art antérieur. Le gain de masse à déplacer permet de réduire la taille des actionneurs piézoélectriques 2 et la consommation électrique.
Les inventeurs ont également observé que dans les dispositifs de l’art antérieur, une partie des déformations apparait dans le miroir 5 lors de variations de température. Cette déformation est due à la différence de dilatation entre le porte-miroir 4 et le miroir 5 qui sont réalisés dans des matières différentes, comportant des coefficients de dilatation différents. Lors de variations de température le porte-miroir 4 rigide de l’art antérieur se dilate plus que le miroir, et impose sa déformation au miroir 5 qui est plus souple, et se déforme.
Selon un développement, chaque actionneur piézoélectrique est fixé directement à un des points de fixation, chaque point de fixation appartenant à une platine additionnelle qui est plus rigide que le bras sur lequel la platine additionnelle est fixée par la liaison en torsion.
Préférentiellement, chaque liaison en flexion possède une portion conformée en arc de cercle autour du centre.
Selon un autre développement, les points de support sont disposés à équidistance d’un centre. Le centre est monté fixement par rapport au bâti fixe au moyen d’un plot d’ancrage. Les points de fixation sont reliés aux actionneurs piézoélectriques par une tige de flexion s’étendant principalement selon la première direction, une extrémité de la tige de flexion étant fixée à un des actionneurs, une autre extrémité de la tige de flexion étant fixée à un des points de fixation.
Avantageusement, les platines et les liaisons en flexion sont définies par des premières fentes qui sont traversantes selon la première direction. Dans une observation selon la première direction, chaque ligne droite reliant un des points de support à un point de fixation enjambe au moins une des premières fentes.
De manière préférentielle, le porte-miroir possède des deuxièmes fentes qui sont traversantes selon la première direction et qui s’étendent sous la forme de spirales à partir du centre, les deuxièmes fentes séparant le centre et les points de fixation.
Il est avantageux de prévoir que chaque point de support soit disposé à équidistance de deux des points de fixation qui sont les plus proches.
Préférentiellement, les points de support sont disposés à équidistance d’un centre. Le centre est mobile par rapport à un plot d’ancrage selon la première direction. Le convertisseur possède un palier flexible ayant une portion fixe montée fixement par rapport au bâti fixe au moyen du plot d’ancrage et des fléchisseurs s’étendant à partir de la portion fixe selon des directions perpendiculaires à la première direction, les fléchisseurs étant montés fixement aux points de fixation. Les actionneurs piézoélectriques sont reliés aux points de fixation par des tiges de flexion. Les points de fixation sont montés immobiles les uns par rapport aux autres dans le porte-miroir.
De manière avantageuse, le dispositif comporte un miroir fixé au porte-miroir au moyen des points de support, le miroir définissant une connexion mécanique avec les points de support qui fixe la position du au moins un point de support mobile par rapport aux autres points de support.
: la illustre, de manière schématique, une vue en perspective d’un dispositif piézoélectrique de l’art antérieur surmonté par un miroir ;
: la représente de manière schématique, en perspective, un mode de réalisation d’un dispositif piézoélectrique incluant quatre actionneurs piézoélectriques surmontés par une tige de flexion et un porte-miroir à zones déformables ;
: la représente de manière schématique, une vue de dessus du porte-miroir illustré à la ;
: la représente de manière schématique, en perspective, un autre mode de réalisation d’un dispositif piézoélectrique incluant quatre actionneurs piézoélectriques surmontés par un bras de levier, une tige de flexion et un porte-miroir à zones déformables ;
: la représente de manière schématique, une vue en perspective, d’un actionneur piézoélectrique dont la partie sommitale possède un bras d’actionnement déportant une tige de flexion ;
Le premier canal interne 111 forme avantageusement un tube enroulé, à la manière d’un serpentin. Il comprend alors une pluralité de portions annulaires qui se succèdent et communiquent entre elle.