INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
À l’issue de l’étape d’insertion, les épingles 12 sont disposées dans le corps de stator 2 de telle sorte que les portions centrales 22 de leurs segments médians 20 sont disposées chacune dans une encoche 10. De cette façon, les premières extrémités 24 font saillie de la face de sortie de phase 4 et les deuxièmes extrémités 26 font saillie de la face opposée 6. Une fois les épingles 12 correctement positionnées dans le corps de stator 2, leur position au sein des encoches 10 est figée par une étape d’imprégnation au cours de laquelle les segments médians 20 sont recouverts d’un matériau de fixation.
Le cas échéant, une opération additionnelle d’usinage est réalisée pour ajuster la dimension des segments en saillie du corps de stator et/ou pour ajuster la rugosité de surface des extrémités des segments.
Le procédé de fabrication comprend ensuite une étape de fabrication additive au cours de laquelle le corps de stator 2 est noyé dans de la poudre de cuivre dont des grains sont chauffés localement, par exemple via un faisceau laser, pour réaliser des portions de jonction 36 reliant deux à deux les premières extrémités 24 et/ou les deuxièmes extrémités 26 des segments médians 20 des épingles 12. Une telle étape de fabrication additive fait intervenir une imprimante tridimensionnelle 52, représentée sur la sous une forme schématique rectangulaire, qui permet un chauffage des grains de la poudre de cuivre jusqu’à obtenir une forme voulue de la portion de jonction 36. L’adhésion de la poudre de cuivre aux extrémités 24, 26 des segments médians 20 des épingles 12 est facilitée le cas échéant d’une part par le retrait de la couche isolante des portions terminales 22 opérée lors de l’étape de retrait susmentionnée, et d’autre part par l’élargissement du premier bord 38 et/ou du deuxième bord 40 de la portion de jonction 36.
Comme cela a été précisé, l’étape de fabrication additive peut intervenir sur les premières extrémités 24 et/ou sur les deuxièmes extrémités 26. Une telle distinction dépend du mode de réalisation des épingles 12. En effet, en présence d’épingles 12 selon le premier mode de réalisation il y a à la fois une étape de fabrication additive pour la réalisation de portions de jonction 36 aux deuxièmes extrémités 26 des segments médians 20 des épingles 12, c'est-à-dire des portions de jonction de renvoi 36B, et une étape de fabrication additive additionnelle pour la réalisation de portions de jonction 36 aux premières extrémités 24 des segments médians 20 des épingles 12, c'est-à-dire des portions de jonction de connexion 36A. Les épingles 12 seront donc reliées les unes aux autres par des portions de jonction 36 réalisées par fabrication additive à la fois au niveau de la face de sortie de phase 4 et au niveau de la face opposée 6. Entre ces deux étapes de fabrication additive, le procédé de fabrication comprend une étape de retournement du corps de stator 2 sur l’outil de maintien 48. Cela permet de positionner successivement sous l’imprimante tridimensionnelle 52 la face opposée 6 puis la face de sortie de phase 4.
Inversement, en présence d’épingles 12 selon le deuxième mode de réalisation une unique étape de fabrication additive est suffisante, celle-ci se traduisant par la réalisation de portions de jonction 36 aux deuxièmes extrémités 26 des segments médians 20 des épingles 12, à savoir des portions de jonction de renvoi 36B au niveau de la face opposée 6. Il n’est en effet pas nécessaire de réaliser une étape de fabrication additive au niveau de la face de sortie de phase 4, puisque les premières extrémités 24 y sont déjà reliées les unes aux autres par les portions de liaison 28.
La représente un exemple particulier de site de centrage 110 susceptible d’être considéré dans le cadre de la présente invention. Notamment, le site de centrage de la peut comprendre un piédestal, dit piédestal de centrage 111, et sur lequel le socle 3 est destiné à reposer par sa face arrière 3b. De manière avantageuse, le piédestal de centrage 111 peut être circonscrit par une tranchée, tranchée de centrage 112. Cette configuration est particulièrement avantageuse lorsque le socle 3 comprend sur sa face arrière 3b des pointes de contact agencées sur la section périphérique 4b. Notamment, le piédestal de centrage 111 est configuré pour que le socle 3 puisse être disposé sur le piédestal de centrage 111 par la section centrale 4a de sa face arrière et maintenant ainsi à distance les pointes de contact du fond de la tranchée de centrage 112 ( ). Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le précisé, que le piédestal de centrage comprend une face libre, plan et parallèle à la première face, et sur laquelle le socle est destiné reposer.
Chaque site de centrage 110 parmi l’au moins un site de centrage peut être délimité par quatre parois de centrage 110a ayant une empreinte rectangulaire, les parois de centrage comprenant avantageusement une portion centrale ajourée de manière à rendre communiquant deux sites de centrage adjacents ( ).
Ces parois de centrage 110a peuvent avantageusement être configurées pour assurer le guidage et le centrage selon une orientation prédéterminée du socle sur le site de centrage considéré.
A cet égard, les dimensions, dites deuxièmes dimensions, de la base rectangulaire du socle 3 peuvent être ajustées pour être sensiblement conformes aux dimensions de l’empreinte rectangulaire des quatre parois de centrage 110a. Notamment, les deuxièmes dimensions peuvent être légèrement inférieures aux dimensions de l’empreinte rectangulaire afin de ménager un jeu entre le socle et le site de centrage considéré. Ce jeu peut être inférieur à 500 micromètres, avantageusement inférieur à 200 micromètres.
Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le préciser, que le jeu est considéré selon deux directions perpendiculaires entre elles et appartement à un plan parallèle à la première face. Notamment, chaque direction peut être définie comme l’intersection d’une des parois de centrage avec la première face.
De manière avantageuse, et tel qu’illustré à la , l’intersection entre deux parois de centrage 110a adjacentes est évidée sur toute la longueur d’extension desdites parois de centrage 110a selon une direction perpendiculaire à la première face. La présence de ces évidements 113 permet d’éviter le frottement des arêtes du socle contre les coins formés entre les parois de centrage lors du positionnement dudit socle sur le site ce centrage.
La pièce de centrage 200 représentée sur la peut être de forme généralement plane. Par ailleurs, ladite pièce de centrage 200 comprend une ouverture traversante, des moyens de positionnement et des moyens de centrage. Notamment, les moyens de positionnement sont configurés pour que lorsque la pièce de centrage 200 est disposée sur la face avant du socle, l’ouverture traversante délimite une zone, dite zone de centrage, de la face avant, tandis que les moyens de centrage sont configurés pour imposer une orientation prédéterminée à l’empilement, formé par la cale et la puce, sur la zone de centrage.
De manière avantageuse, la pièce de centrage 200 peut comprendre un cadre, dit cadre de centrage 201 ( , , et ). Notamment, le cadre de centrage 201 peut être de forme rectangulaire, et dont les faces dites, respectivement, face supérieure 201a et face inférieure 201b, sont reliées intérieurement par une paroi interne 201c et, extérieurement, par une paroi externe 201d, la paroi interne délimitant l’ouverture traversante 202.
De manière avantageuse, les moyens de positionnement comprennent des languettes (par exemple 4 languettes), dites languettes de positionnement 203, et en projection par rapport à la face inférieure 201b, lesdites languettes de positionnement et destinées à coopérer avec une surface latérale du socle. Plus particulièrement, les languettes de positionnement 203 s’étendent à partir de la paroi externe 201c. Par ailleurs, chaque côté du cadre de centrage 201 peut être associé à une languette de positionnement 203.
La coopération entre les languettes de positionnement 203 et la surface latérale du socle peut se traduire par un encadrement de ladite surface latérale du socle par les languettes de positionnement 203. Plus particulièrement, dès lors que le cadre de centrage 201 repose, par sa face inférieure, sur la face avant du socle 3, chaque languette de positionnement se trouve en regard, et au voisinage, d’une face latérale formant la surface latérale du socle 3.
Par « au voisinage », on entend à une distance inférieure à 200 micromètres, avantageusement inférieure à 100 micromètres, encore plus avantageusement inférieure à 50 micromètres.
Un tel agencement permet de limiter les mouvements de la pièce de centrage selon des directions appartenant à un plan parallèle à la première face lorsque ladite pièce de centrage repose sur un socle disposé sur un site de centrage.
De manière avantageuse, les moyens de centrage comprennent des languettes, dites languettes de centrage 204, et en projection par rapport à la face inférieure 201b, lesdites languettes de centrage 204 et destinées à coopérer avec une surface latérale de l’empilement formée par la cale et la puce.
La coopération entre les languettes de centrage 204 et la surface latérale de l’empilement peut se traduire par un encadrement de ladite surface latérale de l’empilement par les languettes de centrage 204. Plus particulièrement, dès lors que le cadre de centrage 201 repose, par sa face inférieure, sur la face avant du socle 3, l’ouverture traversante 202 délimite une zone, dite zone de centrage, sur la face avant du socle et destinée à recevoir l’empilement formé par la cale et la puce. Ainsi, dès lors que l’empilement est logé dans le logement délimité par la zone de centrage et la paroi interne du cadre de centrage, les languettes de centrage 204 se trouvent chacune en regard, et à proximité, d’une face latérale de l’empilement.
Par « à proximité », on entend à une distance inférieure à 200 micromètres, avantageusement inférieure à 100 micromètres, encore plus avantageusement inférieure à 50 micromètres.
Il est entendu, et sans qu’il soit nécessaire de le préciser, que cette distance est fonction des premières dimensions et de la forme des languettes de centrage.
La est une vue en coupe d’un système de transmission de couple selon un premier mode de réalisation.
La est une vue agrandie du module d’adaptation du couple de la .
La est une représentation de la fonction 1/(1-R)
La montre une plage de sélection préférentielle pour le premier rapport de vitesse stationnaire R dans le graphique de la .
La est une vue de face d’un mode de réalisation d’un premier train planétaire d’un module d’adaptation du couple, lorsque le couvercle est retiré.
La est une vue en perspective du module d’adaptation du couple de la sans le couvercle du porte satellites.
La est une vue en perspective du porte-satellites de la .
Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes « externe » et « interne » ainsi que les orientations « axiale » et « radiale » pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments du système de transmission. Par convention, les axes de rotation des pièces rotatives du système de transmission définissent l’orientation « axiale ». L'orientation « radiale » est dirigée orthogonalement à l'axe considéré et, de l'intérieur vers l'extérieur en s'éloignant de l’axe de rotation de la pièce rotative considérée. Les termes « externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe de rotation considéré, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
Les figures 1 et 2 représentent, selon un premier mode de réalisation, un système de transmission de couple 1 pour un véhicule hybride ou électrique. Il comprend un ensemble de propulsion 10 et un module d’adaptation de couple 100.
L’ensemble de propulsion 10 comprend une première machine électrique 11, un différentiel 20, et un dispositif de réduction 30.
La première machine électrique 11 comporte un stator 6 ainsi qu’un un rotor 7 solidaire en rotation d’un arbre de rotor 12. Le rotor 7 et l’arbre de rotor 12 sont aptes à tourner autour d’un premier axe de rotation X.
Le différentiel 20 comprend un élément d’entrée de couple 21 mobile autour d’un deuxième axe de rotation Y qui est parallèle au premier axe de rotation X. L’élément d’entrée de couple 21 du différentiel 20 est apte à entrainer en rotation autour du deuxième axe de rotation Y, un premier arbre latéral 31 et un deuxième arbre latéral 32, via un jeu d’engrenages 25. Le premier arbre latéral 31 et le deuxième arbre latéral 32 sont chacun configurés pour entrainer une roue motrice du véhicule. L’élément d’entrée de couple 21 du différentiel 20 est un boîtier à l’intérieur duquel est logé le jeu d’engrenages 25 du différentiel 20. S’agissant d’un différentiel, les arbres latéraux 31 et 32 peuvent tourner à des vitesses différentes.
Le jeu d’engrenages 25 du différentiel 20 comprend une première sortie couplée en rotation avec le premier arbre latéral 31 et une deuxième sortie couplée en rotation avec le deuxième arbre latéral 32.
Le dispositif de réduction 30 peut transmettre un couple entre l’arbre de rotor 12 de la machine électrique 11 et l’élément d’entrée de couple 21 du différentiel 20. La vitesse de rotation des premier et deuxième arbres latéraux 31, 32 est ainsi inférieure à la vitesse de rotation de l’arbre de rotor 12 lorsqu’un couple est transmis entre la première machine électrique 11 et le différentiel 20.
Le module d’adaptation de couple 100 comprend d’une part un dispositif à engrenages planétaires 110 et d’autre part une deuxième machine électrique 120. La deuxième machine électrique comporte un stator 126 ainsi qu’un un rotor 127 solidaire en rotation d’un arbre de rotor 121. Le rotor 127 et l’arbre de rotor 121 sont aptes à tourner autour du deuxième axe de rotation Y.
Pour déterminer la position angulaire du rotor par rapport au stator, la machine électrique tournante comprend un capteur de position inductif fixé sur un circuit imprimé. Une cible tournante est montée sur le rotor pour modifier un champ magnétique transmis par un émetteur.
Le circuit imprimé est fixé dans un boîtier servant de support, lui-même fixé sur le carter du moteur, en regard d’une extrémité de l’arbre du rotor. Le capteur de position comprend un élément d’émission destiné à émettre un champ magnétique oscillant vers la cible, générant un champ magnétique oscillant modifié à une fréquence donnée. Le capteur de position comprend également un dispositif de réception détectant le champ magnétique oscillant modifié pour en déduire la position angulaire de la cible.
Le dispositif d’émission et l’élément de réception présentent une forme générale circulaire ou annulaire. Le dispositif de réception est concentrique à l’élément d’émission. Le dispositif d’émission et l’élément de réception sont imprimés sur le circuit imprimé.
La cible est classiquement obtenue par emboutissage à partir d'une tôle métallique et est emmanchée à force sur l'arbre du moteur électrique.
Cependant, lors de tests de compatibilité électromagnétique, il a été détecté qu’un couplage électromagnétique parasite se produisait entre le capteur de position et la cible lorsque celle-ci est reliée à une masse électrique.
Le couplage électrique parasite entraîne une perturbation du champ magnétique oscillant détecté par le capteur de position inductif et une mesure erronée de la position angulaire du rotor.
De plus, le moteur électrique comprend un palier muni d’une bague de roulement pour guider l’arbre, à chaque extrémité de l’arbre.
Cependant, lors de sa rotation, l'arbre accumule des charges électrostatiques provenant de la bague de roulement qui peuvent détruire le capteur de position inductif.
Le but de l’invention est donc de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant une machine électrique tournante comprenant un capteur de position inductif plus robuste et plus fiable par rapport aux courants parasites et aux charges électrostatiques provenant de l’arbre.
Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à une machine électrique tournante comprenant un carter dans lequel sont logés un stator et un rotor comportant un arbre monté en rotation par rapport au stator. La machine électrique tournante comprend une cible montée sur une première partie d’extrémité de l’arbre et un capteur de position inductif positionné en regard de la cible et destiné à émettre un champ magnétique oscillant vers la cible, générant un champ magnétique oscillant modifié. Le capteur de position inductif est apte à détecter le champ magnétique oscillant modifié pour déterminer la position angulaire de la cible.
Selon l’invention, la machine électrique tournante comprend un moyen d’isolation électrique positionné entre la première partie d’extrémité de l’arbre et la cible et configuré pour isoler électriquement l’arbre de la cible.
L’invention permet ainsi d’éviter un couplage électromagnétique parasite entre le capteur de position inductif et la cible. La mesure de la position angulaire du rotor est donc plus fiable.
La machine électrique tournante 1’ peut être par ailleurs similaire au mode de réalisation précédent présenté sur les figures 1 à 7.
De plus, les étapes du procédé d’assemblage présentées sur l’organigramme de la peuvent également s’appliquer à ce deuxième mode de réalisation présenté sur les figures 9 et 10.
La présente invention concerne également un module comprenant une machine électrique tournante 1, 1’ selon l’un des modes de réalisation présentés précédemment et un réducteur mécanique couplé en rotation à l’arbre de transmission 3 de la machine électrique tournante 1, 1’. Le réducteur mécanique peut être couplé à l’arbre de transmission 3 à son extrémité faisait saillie hors du capot de fermeture 39 via l’ouverture 43. Le réducteur mécanique permet d’adapter la vitesse de rotation et le couple fourni par l’arbre de transmission 3 en fonction de l’application utilisée pour le module.
Ainsi, l’utilisation d’un palier 5 configuré pour recevoir l’arbre de transmission 3 dans un logement central 5a, les bobines 11 dans un logement intermédiaire 5b et le dispositif de refroidissement 19 des bobines 11 dans un logement périphérique 5c permet d’obtenir une machine électrique tournante 1, 1’ compacte, facile à assembler tout en assurant un refroidissement efficace des bobines 11.
Porte-balai pour une machine électrique tournante L’invention concerne, de manière générale, un porte-balai pour une machine électrique tournante, notamment pour véhicule. L’invention concerne en outre une machine électrique tournante comportant un tel porte-balai.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel porte-balai.
On connaît une machine électrique tournante, notamment pour véhicule, comprenant un rotor agencé pour être en rotation autour d'un axe et un stator fixe entourant ledit rotor. La machine électrique comporte, de façon connue en soi, un porte-balai.
Le document FR 3067883 A1 décrit un tel porte-balai pour une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile.
L’invention vise à simplifier le montage de la machine électrique grâce à la structure du porte-balai.
La présente invention a ainsi pour objet un porte-balai pour une machine électrique tournante, notamment pour véhicule, ledit porte-balai étant caractérisé en ce qu’il comporte :
- un support comportant un logement agencé pour recevoir un balai permettant l’alimentation électrique d’un rotor de la machine électrique tournante ;
- un capteur, notamment un capteur de température, solidaire du support.
Grâce au porte-balai selon l’invention, les architectures de la machine électrique tournante sont simplifiées, puisque le capteur, utilisé pour obtenir des valeurs d’un paramètre tel que la température de la machine électrique tournante, est solidaire du support de porte-balai. Ainsi, le montage de la machine électrique est devenu plus simple sans encombrer davantage la machine électrique tournante.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur est solidaire du support par l’intermédiaire d’au moins un premier barreau électriquement conducteur relié à une première portion de connexion destinée à être connectée à un dispositif électronique de puissance, notamment à un onduleur.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur est solidaire, notamment à l’extrémité, dudit premier barreau électriquement conducteur par soudage.
Selon l’un des aspects de l’invention, le porte-balai comporte en outre :
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'arbre du rotor a une partie d'extrémité élargie radialement qui forme un épaulement sur lequel la plaque d'extrémité vient en butée dans une direction axiale, les ouvertures radiales de refroidissement étant formées axialement vers l'intérieur à partir de la partie d'extrémité. Cette conception est avantageuse dans la mesure où seules de courtes ouvertures pour le liquide de refroidissement sont nécessaires dans l'arbre du rotor, la déviation du trajet du liquide de refroidissement vers les plaques du rotor étant réalisée par la plaque d'extrémité.
Pour obtenir la compression axiale souhaitée des plaques de rotor et pour garantir qu'un trajet de réfrigérant formé dans une direction axiale à travers la pile de plaques de rotor est essentiellement sans fuite, un élément de serrage est disposé sur l'arbre du rotor pour serrer axialement la pile de plaques de rotor, en particulier un écrou de serrage.
L'invention sera décrite en référence à des modes de réalisation illustrés dans les dessins ci-joints. Dans les dessins,
montre une coupe transversale schématique d'un rotor selon un premier mode de réalisation de l'invention,
montre une vue en plan d'une partie d'une plaque de rotor utilisée dans le rotor de la ,
montre une coupe transversale schématique du rotor de la le long du plan III-III,
montre une coupe transversale le long du plan IV-IV de la ,
montre une coupe transversale schématique le long du plan V-V de la ,
illustre de manière schématique un deuxième mode de réalisation de l'invention,
montre schématiquement une vue de dessus d'une plaque d'extrémité d'une variante du deuxième mode de réalisation,
illustre schématiquement un troisième mode de réalisation de l'invention.
montre schématiquement un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Chaque plaque de rotor 16 comporte une pluralité d'évidements 20 qui, avec les évidements des plaques de rotor 16 axialement adjacentes, forment des poches destinées à recevoir des aimants. Les aimants sont des aimants permanents fabriqués à partir de matériaux de terre rare. Il est également possible d'utiliser des aimants en ferrite.
D'une manière connue en soi, les aimants sont regroupés en segments, la position angulaire des aimants dans un segment étant légèrement différente de la position angulaire des aimants dans un segment adjacent. Ceci est avantageux en ce qui concerne les ondulations du couple et la réduction du bruit.
illustre, schématiquement, l’épingle selon le deuxième mode de réalisation insérée dans un corps du stator ;
illustre, schématiquement, une vue de coupe du corps de stator dans lequel est insérée une pluralité d’épingles, ;
illustre, schématiquement, une vue de coupe du corps de stator dans lequel est insérée une pluralité d’épingles, ces épingles étant reliées à l’une de leurs extrémités par des portions de liaison ;
illustre, schématiquement, une vue en perspective du corps de stator de la , les épingles étant reliées par des portions de jonction réalisées par fabrication additive selon une première forme ;
illustre, schématiquement, une vue en perspective du corps de stator de la , les épingles étant reliées par des portions de jonction réalisées par fabrication additive selon une deuxième forme.
La illustre ainsi, schématiquement, un stator 1 selon l’invention. Un tel stator 1 est destiné à équiper une machine électrique tournante d’un véhicule, une telle machine tournante présentant un axe X de rotation. A titre d’exemple, cette machine électrique tournante peut consister en un alternateur, un alterno-démarreur ou encore une machine électrique de propulsion d’un véhicule hybride ou électrique.