FR3011990A1 - Machine electrique pour actionner de facon motorisee les pieces mobiles d'un vehicule et son procede de realisation - Google Patents

Abstract

Machines électrique (10) notamment pour actionner des pièces mobiles équipant un véhicule, comprenant un stator recevant un rotor. Le stator a deux aimants permanents (18) qui se font face et qui sont logés dans un boîtier polaire formant un retour de flux magnétique. Le boîtier polaire comporte entre les deux aimants permanents (18) des régions dans lesquelles la paroi du boîtier polaire comporte deux pôles magnétiques suiveurs (22) qui se font face. La largeur maximale (214) des aimants permanents (18) transversalement à l'axe médian (212) des aimants permanents (18) est plus grande que la distance minimale (216) entre les deux parois intérieures en regard du boitier polaire dans la région des pôles suiveurs (22).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une machines électrique notamment pour actionner de manière motorisée des pièces mobiles équipant un véhicule, comprenant un stator recevant un rotor, le stator ayant deux aimants permanents qui se font face et qui sont logés dans un boîtier polaire formant un retour de flux magnétique et le boîtier polaire comporte entre les deux aimants permanents, des régions dans lesquelles la paroi du boîtier polaire comporte deux pôles magnétiques suiveurs qui se font face.

L'invention a également pour objet un procédé pour la réalisation d'une telle machine électrique, notamment un actionneur de pièces ou composants de véhicule automobile. Etat de la technique Le document US 4 372 035 est décrit un moteur électrique dont le boîtier polaire loge deux aimants permanents qui se font face et entre lesquels se trouvent des pôles suiveurs. Pour réaliser les pôles suiveurs, on forme le contour de la paroi du boîtier polaire pour que la surface intérieure de forme courbe présente la même distance par rapport au rotor que le contour des aimants permanents en forme de co- quille. But de l'invention La présente invention a pour but, partant d'un moteur électrique de type défini ci-dessus, d'optimiser son poids et la densité du couple du moteur électrique vis-à-vis de l'encombrement ou du vo- lume disponible. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet une machine électrique du type défini ci-dessus caractérisée en ce que la largeur maximale des aimants permanents, transversalement à l'axe médian des aimants permanents est plus grande que la distance mini- male entre les deux parois intérieures en regard, du boitier polaire dans la région des pôles suiveurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, les aimants permanents sont installés en forme de coquille autour d'un axe de rotation et ils forment, par rapport à la direction radiale, par rapport à l'axe de rotation une partie en contre dépouille ou une liaison par la forme avec le boîtier polaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, la largueur maximale des aimants permanents est supérieure de 2% à 15% no- tamment de 3% à 10% et d'une manière particulièrement préférentielle de l'ordre de 5% à la distance minimale entre les parois intérieures opposées dans la région des pôles suiveurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, les ai- mants permanents ont des côtés d'extrémité dans la direction périphé- rique avec un premier segment orienté pratiquement dans la direction radiale et un second segment qui présente une arête extérieure inclinée ou arrondie et notamment le second segment est en forme de surface plane qui s'étend le long d'une région de fixation du boîtier polaire situé en regard.

Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune des régions des pôles suiveurs, en regard, ont chaque fois deux moulures en creux dirigées vers la direction axiale et entre lesquelles les pôles suiveurs sont de forme bombée dans la direction périphérique et les moulures en creux forment les bords des pôles suiveurs dans la di- rection périphérique, - et en particulier les moulures en creux ont un rayon au niveau de la paroi intérieure qui est comprise entre 2 et 7 mm et de préférence entre 3 et 5 mm. Selon une autre caractéristique de l'invention, la distance minimale est formée entre les rayons de la paroi intérieure des mou- lures en creux et notamment la largeur maximale des aimants permanents est formée entre les surfaces planes des seconds segments des côtés d'extrémité. Selon une autre caractéristique de l'invention, les ai- mants permanents occupent une plage angulaire totale comprise entre 85° et 95° de préférence qui est de l'ordre de 90° et les pôles suiveurs occupent une plage angulaire totale 78 comprise 60° et 85°, de préférence de l'ordre de 80°, - et notamment une cavité, de préférence en forme de coin est réalisée entre les aimants permanents et les pôles suiveurs dans la direction périphérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, les ai- mants permanents sont fixés dans le boîtier polaire à l'aide de ressorts de maintien d'aimant dont les deux branches pressent les aimants permanents opposés contre la paroi intérieure du boîtier polaire, - et dans la direction périphérique, entre les côtés d'extrémité des aimants permanents et des moulures en creux, les branches pénètrent dans la cavité. Selon une autre caractéristique de l'invention, un rotor monté à rotation par intermédiaire d'un arbre d'induit dans le boîtier polaire dans le stator et le rotor a des dents de rotor (de préférence 10 dents) pour recevoir des bobinages électriques, - un entrefer radial étant formé entre d'une part le rotor et les aimants permanents, et d'autre part, entre le rotor et les aimants suiveurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, les aimants permanents et les pôles suiveurs ont chaque fois un relief polaire par rapport au rotor qui rejoint la cavité dans la région transitoire entre les aimants permanents et les pôles suiveurs dans la direction périphé- rique. Selon une autre caractéristique de l'invention, une première extrémité axiale du boîtier polaire est fermée de préférence le fond est réalisé en une seule pièce avec le boîtier polaire et cette extrémité comporte un évidement pour le palier du rotor, - la seconde extrémité axiale en regard est ouverte et comporte une bride reliée à une autre partie de boîtier (de préférence le boîtier de transmission) et les moulures en creux qui sont sensiblement parallèles entre-elles et à la direction axiale s'étendent complètement jus- qu'au fond de l'extrémité axiale fermée du boîtier polaire. Cette invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un tel moteur électrique notamment d'un actionneur de véhicule automobile tel que défini ci-dessus caractérisé par les étapes suivantes, consistant à : - réaliser un boîtier polaire métallique par emboutissage profond en formant des moulures en creux pour réaliser les pôles suiveurs et notamment les moulures en creux ont un rayon de leur paroi inté- rieure compris entre 2 et 7 mm et de préférence entre 3 et 5 mm, - loger axialement l'aimant permanant dans le boîtier polaire de préfé- rence en utilisant un adhésif, les aimants permanents formant une contre-dépouille avec les moulures en creux par rapport à la direc- tion radiale, et - insérer en option de ressorts de maintien d'aimant de façon que les extrémités libres des branches s'appliquent contre les côtés d'extrémité des aimants permanents selon la direction périphérique. La machine électrique, selon l'invention, et son procédé de réalisation ont l'avantage de concerner des aimants permanents ayant une largeur maximale supérieure à la largeur minimale libre entre les pôles suiveurs pour optimiser ainsi le flux magnétique dans la région des aimants permanents et de pôles suiveurs de sorte que la densité maximale de couple, rapportée à l'encombrement disponible soit optimisée. En particulier, dans les applications dans des espaces d'encombrement plats, disponibles tels que par exemple pour des ac- tionneurs de toit ouvrant, des actionneur de réglage de siège, des ac- tionneurs de capot ou de lève-vitre, et de moteur d'essuie-glace arrière, grâce à la conception de la forme des aimants permanents et des pôles suiveurs, on aboutit en même temps à une densité optimale de puissance pour les efforts engendrés et on réduit efficacement les bruits de fonctionnement. Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse, les aimants permanents sont bombés et sont chevauchés par les moulures en creux de façon que vis-à-vis de leur direction radiale, il y a une liaison par la forme avec les côtés d'extrémité des aimants perma- nents. Comme le flux magnétique entre les aimants permanents et le rotor est plus grand pour les pôles suiveurs, la densité maximale du couple du moteur électrique est plus avantageuse si au moins une partie des côtés d'extrémité, selon la direction radiale, se trouve derrière les moulures en creux des pôles suiveurs et forme ainsi une partie en contre-dépouille.

De façon particulièrement avantageuse, la largeur des aimants permanents dépasse la distance minimale entre les pôles suiveurs d'au moins 2% -15% et de préférence 3% à 10% et d'une manière particulièrement préférentielle cette distance est sensiblement de l'ordre de 5% pour avoir la densité de puissance maximale pour l'encombrement disponible. Les surface latérales du côté périphérique des aimants permanents en forme de coquille ont une arête extérieure en biais ou arrondie et un premier segment dirigé pratiquement dans la direction radiale. Le premier segment dans la direction radiale utilise de façon optimale toute la plage angulaire du pôle magnétique et l'arête extérieure manquante ne détériore pratiquement pas le flux magnétique. Du fait de l'arête manquante, le boîtier de pôle polaire est plus plat et s'adapte plus facilement par emboutissage profond à l'arête inclinée. Le second segment incliné est de préférence pratiquement parallèle à l'axe central des aimants permanents le long des régions de fixation qui sont plates. Les pôles suiveurs sont réalisés d'une manière particulièrement avantageuse par la mise en forme de deux moulures en creux dirigées dans la direction axiale dans la paroi du boîtier polaire. Dans la direction périphérique, on forme ainsi un contour intérieur bombé qui coopère magnétiquement avec le rotor. Les moulures en creux forment de préférence les deux bords des pôles suiveurs dans la direction périphérique. Si les moulures en creux ont un rayon sur le côté intérieur du boîtier compris entre 2 et 7 mm et notamment entre environ 3 et 5 mm, on peut les réaliser facilement par emboutissage profond, le rayon des moulures en creux rejoignant de préférence la surface plane de la région de fixation pour les côtés d'extrémité des aimants permanents. Par une telle réalisation, on forme la partie maximale en contre dépouille avec la distance minimale entre le rayon des moulures en creux et la largeur maximale dans la région des seconds segments de l'aimant, ce qui donne un flux maximum pour le boîtier polaire réalisé par emboutissage profond. Il est alors avantageux que la plage angulaire des ai- mants permanents corresponde à un angle compris entre 85° et 95° et de préférence qu'il soit de l'ordre de 90° et que les pôles suiveurs occupent un angle compris entre 60° et 85° et de préférence un angle de l'ordre de 80°. L'intervalle entre les aimants permanents et les pôles suiveurs dans la direction périphérique est avantageusement aussi petit que possible et il s'élargit radialement vers l'intérieur vers les relève- ments polaires. Pour fixer les aimants permanents d'une manière particulièrement simple dans le boîtier polaire, on les presse par des éléments de ressort contre la paroi intérieure. Les extrémités libres des ressorts en forme de grand tube s'appliquent contre les surfaces laté- rales des aimants permanents qui sont dans la direction périphérique. Ainsi, entre les moulures en creux du contour des pôles suiveurs et des côtés d'extrémité des aimants permanents, on forme une cavité ou un intervalle dans lequel pénètrent les extrémités libres du ressort. Le res- sort se trouve ainsi dans une position définie d'une part contre les sur- faces latérales des aimants dans la direction périphérique et notamment sur le côté en regard de la surface latérale de la moulure en creux. En adaptant la construction du rotor, on optimise encore plus le circuit magnétique en ce que les dents du rotor ont une largeur tangentielle de corps de dents dans la région des enroulements qui cor- respond à environ 3% - 10% et de préférence environ 5% - 7% de la largeur d'entrée. Ce rapport constitue un bon équilibre entre le flux magnétique maximum et la réduction de poids. Cette conception, réduit les excitations des vibrations perturbatrices du système magnétique. De façon particulièrement avantageuse, le nombre de dents du rotor est de 10 pour deux aimants permanents et de 2 pour le suiveur. Le boîtier polaire est avantageusement en forme de pot dont un côté comporte un fond en une seule pièce avec le pot et qui a, de préférence, un logement pour le palier de rotor. Le côté opposé ou- vert du pot a une bride qui, après assemblage, s'applique contre une bride complémentaire correspondante d'une autre partie de boîtier. Par emboutissage profond, on réalise les moulures en creux sans mettre en oeuvre des moyens supplémentaires dans la fabrication du boîtier polaire au cours d'une seule étape. Les moulures en creux s'étendent toutes dans la direction axiale et arrivent jusqu'à la surface du fond du boitier polaire. Le procédé de réalisation, selon l'invention du boitier polaire, permet, par emboutissage profond au cours d'une seule opération de réaliser la région des pôles suiveurs et des moulures en creux ainsi que la transition vers la région de fixation des côtés d'extrémité des aimants permanents ainsi que de la bride, d'une manière économique et précise. La réalisation, selon l'invention, pour des dimensions pratiques pour les aimants permanents et les pôles suiveurs pour une utilisation minimale de matière se fait par la sélection de l'outil d'emboutissage profond. Par exemple, on peut en même temps former les segments en contre-dépouille des moulures en creux pour les aimants. Le jeu de montage radial des aimants permanents entre les moulures et la paroi intérieure du boîtier polaire permet de glisser les aimants permanents, axialement, avec une couche d'adhésif sur la paroi intérieure dans le boîtier polaire et ensuite de les presser radiale-ment contre la paroi intérieure notamment par l'insertion de ressorts de maintien d'aimant. Les aimants permanents sont ainsi bloqués de manière fiable dans le boitier polaire et cela de façon avantageuse.

La machine électrique selon l'invention a, en outre, l'avantage que par la réalisation de la largeur maximale d'entrée du boîtier polaire entre les côtés avec les deux pôles suiveurs au regard, on optimise le poids et la densité de puissance pour l'actionneur de véhicule. En particulier, dans les applications avec des emplacements très petits, disponibles, tels que par exemple les actionneurs de toit ouvrant, les actionneurs de réglage de siège, les actionneurs de capot arrière, les entrainements de lève-glace et les moteurs d'essuie-glace notamment arrière, on peut, grâce à la conception du boîtier polaire, n'avoir qu'une largeur maximale d'entrée de 35 mm ou en fonction du couple néces- saire, avoir pour un maximum de 30 mm, un actionneur universel pour de multiples applications avec une utilisation optimale de la place disponible et une densité de puissance maximale. De manière particulièrement avantageuse, l'épaisseur de la paroi du boîtier polaire, notamment dans la région des pôles suiveurs représente entre 2% et 7% de la largeur d'entrée et de préférence de l'ordre de 3% à 4%. Dans un tel rapport, entre l'épaisseur de paroi et la largeur d'entrée, l'optimum se trouve entre la réalisation d'un flux magnétique maximum pour l'entrainement du rotor et le poids minimum du boîtier polaire tout en minimisant les excitations de bruits du fait des vibrations du boîtier polaire. De façon avantageuse, l'épaisseur radiale des aimants permanents représente entre 10 % et 25 % de la largeur d'entrée et pratiquement environ 15 % à 18 %. Pour une telle conception du circuit magnétique, avec un poids minimum et une utilisation minimale de ma- tières magnétiques coûteuses, on obtient une densité maximale de puissance dans le volume ou l'encombrement disponible. On peut, par exemple, utiliser des ferriques pour les aimants évitant l'utilisation de Terres Rares pour les aimants. Pour réduire les variations de couple générées par les rainures du rotor tout en ayant un flux magnétique aussi grand pos- sible entre les aimants permanents et le rotor, on donne au contour intérieur des aimants permanents des rayons différents. La région moyenne a un rayon intérieur qui est au maximum de 15% plus grand que le rayon du rotor pour que l'entrefer soit aussi réduit que possible.

Dans les deux régions voisines des aimants permanents, on a un rayon intérieur plus grand qui réduit les ondulations du couple. La réalisation de deux rayons intérieurs discrets, différents, conserve un flux magnétique plus grand contrairement à un relèvement continu des pôles. Il est avantageux que la région moyenne occupe un angle périphérique de 50°-60° notamment voisin de 54°. Les deux régions extérieures occu- pent une plage angulaire d'environ 15°-25°. Dans la région axiale dans entre la bride et les moulures en creux du pôle suiveur, on a une région transitoire dans laquelle la section du boîtier polaire rejoint le contour du pôle suiveur avec les moulures en creux dans la section de la bride qui a de préférence deux côtés sensiblement parallèles. Cette région transitoire est de préférence obtenue par emboutissage profond et elle a, par exemple, une longueur axiale de 4 mm -13 mm. Directement au voisinage de la bride, le boîtier polaire a une région de liaison qui a une dimension maximale plus grande entre les côtés aplatis du boîtier que la largeur d'entrée. Cette région de liaison a de préférence le même con- tour intérieur que la bride avec deux côtés intérieurs parallèles. Cette région de liaison reçoit avantageusement un composant porte balai qui s'étend axialement sur le point d'intersection de la bride et de la partie de boîtier voisine.

La bride comporte par exemple des trous pour recevoir les éléments de liaison (de préférence, des vis ou des rivets) pour le boîtier de transmission. L'interface, selon l'invention entre les brides du boîtier avec la région de liaison et la région transitoire du boîtier polaire convient particulièrement pour une construction modulaire de module moto-réducteur avec différents moteurs électriques combinés à des transmissions différentes. Cela permet de toujours utiliser un composant porte-balais ayant le même corps de base installé axialement entre les deux parties de boîtier sur la région de bride. En particulier, le boîtier de transmission reçoit des circuits électroniques différents, par exemple, une électronique enfichée ou une plaque de circuit intégrée ou seulement des capteurs réduits. De même, on peut combiner un boîtier de transmission sans circuit électronique dont seulement le porte-balais comporte un connecteur. Pour les moteurs électriques, on peut utiliser le boîtier polaire selon l'invention avec des pôles suiveurs et aussi un pot polaire avec deux pôles ou quatre pôles d'aimants permanents. La construction modulaire économise des coûts de développement considérable et permet de fournir dans les délais, des produits conformes à de multiples applications sans avoir à transformer les lignes de production. Le montage axial du rotor et du porte-balais dans le boîtier polaire per- met d'avoir une interface bride, prédéfinie de façon unique qui convient tout particulièrement de façon avantageuse pour des boîtiers modulaires pour la combinaison de différents boîtiers polaires et boîtiers de transmission. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'une machine électrique selon l'invention représentée dans les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue isométrique d'un premier exemple de réalisation d'une machine électrique selon l'invention, - la figure 2 est une section de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe d'un autre exemple de réalisation de l'invention, - la figure 4 montre une vue de détail de la partie en contre dépouille et du ressort de fixation d'aimant de la machine électrique selon l'invention, - la figure 5 est une autre vue de détail à échelle agrandie de la figure 4, - la figure 6 montre le concept de montage de l'unité motoréductrice. Description et modes de l'invention La figure 1 montre une machine électrique 10 selon l'invention, sous la forme d'un moteur électrique 11. Le moteur électrique 11 fait par exemple partie d'une unité d'entrainement à transmission ou motoréducteur 130 ou actionneur, utilisée pour actionner un toit ouvrant, une vitre ou une partie de siège de véhicule. La ma- chine électrique 10 comporte un stator 12 avec deux aimants perma- nents 18 installés en position opposée l'un à l'autre dans un boîtier polaire 16. Les aimants permanents 18 sont, par exemple, des aimants en ferrites. Entre les deux aimants permanents 18 qui se font face, il y a deux pôles suiveurs 22 qui se font face et sont constitués par la paroi 26 du boîtier polaire 16. Dans les régions aplaties 20 du boitier polaire 16, on a deux moulures en creux 28 orientées suivant la direction axiale 30. Entre les deux moulures en creux 28 des pôles suiveurs 22, dans la direction axiale 32, la paroi 26 du boîtier polaire est bombée et elle forme avec les moulures en creux 28 une région de maintien 34 pour les aimants permanents 18 la région aplatie 20 du boîtier polaire 16. Le boîtier polaire 16 a un côté axialement ouvert 36 avec une bride 38 pour être reliée à une autre partie de boîtier 40. La bride 38 comporte des logements 42 pour des éléments de liaison. Ces logements sont, par exemple, sous forme de perçage 43. Les perçages 43 peuvent recevoir des éléments de liaison, de préférence, des vis passant dans une bride opposée 44 correspondante. Un rotor 14 est logé dans le stator 12 de la figure 1 en laissant un plus petit entrefer axial 46 entre le rotor 14 et les aimants permanents 18 qui l'entourent ainsi que les pôles suiveurs 22. Le côté 33 à l'opposé du côté ouvert 36 comporte un fond 82 fermé du boîtier polaire 16. Un logement 83 pour un palier de rotor est formé dans ce fond de boîtier fermé. La figure 2 est une coupe transversale par rapport à la direction axiale 30 du stator 12 et du rotor 14 de la figure 1. Les ai- s mants permanents 18 sont appliqués contre la paroi intérieure 17 du boîtier polaire 16 et ils sont, par exemple, collés et/ou fixés au boîtier polaire 16 par des ressorts de maintien d'aimant 90. Les deux aimants permanents 18 sont aimantés dans le même sens dans la direction radiale 31 de sorte que les deux aimants ont, par exemple, un pôle sud 10 sur leur côté radial intérieur. Le boîtier polaire 16 qui forme le retour de flux magnétique réalise un circuit magnétique vers les pôles suiveurs 22 qui ont alors par exemple sur le côté intérieur 217 de la paroi 26 du boîtier polaire 16 chaque fois un pôle nord (ou inversement). Comme dans la région des pôles suiveurs 22, il n'y a pas d'aimant permanent 15 18, la dimension maximale 25 du boîtier polaire 16 entre les régions aplaties 20 est considérablement plus faible que dans la direction suivant le plan médian 212 des deux aimants permanents 18. La dimension maximale 25 constitue une entrée 24 pour le volume de montage disponible qui est adapté selon l'invention de 20 manière optimale à l'application correspondante, notamment à la posi- tion de montage dans le véhicule automobile. Cette entrée ou largeur d'entrée 24 est inférieure à 35 mm et le diamètre 52 du rotor est, par exemple, égal à 32 mm. Pour une demande de puissance plus faible de la machine électrique 10 et/ ou lorsqu'on utilise comme matière magné- 25 tique des Terres Rares pour les aimants permanents 18, l'entrée 24 peut être limitée au maximum à 30 mm et alors le diamètre 52 du rotor sera au maximum de 28 mm. L'entrée 24 définie comme dimension radiale maximale 25 du boîtier polaire 16 au niveau des régions aplaties 20 est réalisée axialement dans la région des pôles suiveurs 22. A la fi- 30 Bure 2, la dimension radiale maximale 25 des régions bombées des pôles suiveurs 22 se situe dans la direction périphérique 32 entre les moulures en creux 28. Selon un mode de réalisation non représenté, la dimension radiale maximale 25 peut également être réalisée dans la région de maintien 34 des aimants permanents 18. L'épaisseur 54 de la 35 paroi du boîtier polaire 16 est optimisée quant au poids, au flux magné- tique et à la réduction des bruits ; cette épaisseur représente entre 3 % et 4 % de l'entrée 24. Selon l'application pratique pour différentes puissances, l'épaisseur de paroi 54 peut se situer entre 2% et 7% par exemple, entre 0,8 mm et 1,8 mm.

Cette mesure de l'épaisseur de paroi 54 se rapporte à la plage angulaire 78, 80 des pôles suiveurs 22 et des aimants permanents 18. Comme le boîtier polaire 16 est réalisé par emboutissage profond, son épaisseur de paroi 54 est relativement constante sur toute sa périphérie. L'épaisseur de paroi 56 radiale des aimants permanents 18, grâce à l'optimisation de la densité de puissance représente entre 15 % et 18 % de l'entrée 24 mais dans des cas particuliers, elle peut également représenter 10% à 25% de l'entrée 24. Les aimants permanents 18 et les pôles suiveurs 22 ont un relèvement polaire 58 de façon que l'entrefer 46 augmente dans la direction périphérique 32 entre le rotor 14 et les aimants permanents 18 ou les pôles suiveurs 22. Le rotor 14 a un arbre 60 portant le paquet de tôles d'induit 62 recevant les enroulements électriques 64. Le paquet de tôles d'induit 64 comporte des dents de rotor 66 formées des corps de dents 68 dirigés radialement et terminés radialement à l'extérieur par des têtes de dents 70. Les enrou- lements électriques 64 sont bobinés radialement à l'intérieur des têtes de dents 70 sur les corps de dents 68. La largeur 72 du corps de dents dans la direction périphérique 32 au niveau de l'enroulement électrique 64 représente entre environ 5% et 7% de la largeur de clef 24 suivant la puissance demandée et l'application comme actionneur, entre 3% et 10% de l'entrée 24. La figure 3 montre la largeur maximale 214 des aimants permanents 18 arrivant jusqu'aux côtés d'extrémité 93. La largeur maximale 214 est orientée transversalement au plan médian 212 qui coupe en deux les deux aimants permanents 18. Les côtés d'extrémité 93 ont des arêtes en biais 226 de sorte que l'on a un second segment 224 des côtés d'extrémité 93 qui a une surface plane s'étendant le long du plan médian 212. Les deux seconds segments 224 opposés, sont orientés sensiblement parallèlement l'un à l'autre et sont installés face à face par rapport aux régions de maintien 34 qui forment de préférence également une surface plane. Les premiers segments 222 des côtés d'extrémité 93 forment une surface plane s'étendant dans la direction radiale 31. La distance minimale 216 entre les pôles suiveurs 22 dans la région des moulures en creux 28 est représentée comme distance libre entre le côté intérieur 217 des rayons 228 des pôles 28. Dans l'exemple de réalisation, la largeur maximale 214 dépasse de 3% à 10 % la distance minimale 216. Ainsi, les moulures en creux 28 forment une partie en contre dépouille 218 pour les aimants permanents 18 par rapport à la direction radiale 31 le long du plan médian 212. Par cette liaison par la forme 220, les aimants permanents 18 ne peuvent glisser radialement par rapport à l'axe de rotation 210. Les moulures en creux 28 constituent les bords 230 des pôles suiveurs 22 dans la direction périphérique 32 et rejoignent les côtés d'extrémité 93 des aimants permanents 18 par une région de maintien 34. Les aimants permanents sont sensiblement réalisés sous la forme de segments annulaires et s'étendent sur une plage angulaire 80 de l'ordre de 85° à 95° et aussi proche que possible de 90°. C'est pourquoi, la région angulaire 78 des pôles suiveurs 22 qui en première approximation est délimitée par les surfaces latérales extérieures 27 des moulures en creux 28 est plus petite, c'est-à-dire, ne représente que 60°-85°approximativement 80°.

Dans la direction périphérique 32, il subsiste un petit volume creux 94 entre l'aimant permanent 18 et les moulures en creux 28 généré d'une part par la fabrication par emboutissage profond mais avec le jeu de la cavité 94 nécessaire pour monter les aimants permanents 18 et/ou insérer de la colle et/ou un ressort de maintien d'aimant 90. La cavité 94 est réalisée comme intervalle en forme de coin qui débouche dans les relèvements polaires 58 des aimants permanents 18 et des pôles suiveurs 22 dans la région transitoire 232. La partie en contre-dépouille 216 a du jeu du fait de la cavité 94 de sorte que les aimants permanents 18 peuvent, le cas échéant, être introduits axialement dans le boîtier polaire 16 même avec de l'adhésif et être ensuite serrés radiale- ment contre la paroi intérieure 17 et/ou collés contre celle-ci. Après mise en place des aimant permanents 18, on peut également introduire de la colle entre les aimants permanents 18 et la paroi intérieure 17, par exemple par introduction par l'arrière notamment avec une aiguille.

Les ressorts de maintien d'aimant 90 bloquent les aimants permanents 18 jusqu'à ce que l'adhésif soit durci, ce qui peut se faire, par exemple, avec un rayonnement UV. La figure 4 est une vue de face du côté ouvert du stator 12 dont les aimants permanents 18 sont tenus dans le boîtier polaire 16 par des ressorts de maintien d'aimant 90. Un ressort de maintien d'aimant 90 comporte deux branches 91 opposées, libres, reliées par un étrier 92. Les branches libres 91 s'appliquent contre les aimants per- manents 18 qui se font face et les poussent pour les bloquer contre la paroi intérieure 17 du boîtier polaire 16. Entre le côté d'extrémité 93 de l'élément permanent 18 orienté dans la direction périphérique 32 et la surface latérale 27 en regard de la moulure en creux 28, la cavité 94 a une forme permettant de recevoir la branche 91. De façon préférentielle, l'extrémité libre 95 de la branche 91 s'applique à la fois contre la surface d'appui 99 et celle du côté de l'extrémité 93 et aussi contre la surface latérale 27 de la moulure en creux 28 comme cela apparaît dans la vue en coupe à échelle agrandie de la figure 5. En particulier, dans la direction radiale 31, la cavité 94 a une forme de coin. La section de la branche 91 est par exemple ronde mais elle peut également être aplatie (semi-ronde 89) et comme le montre la figure 4 ou encore être un profilé plat ou un profilé polygonal et/ou avoir une surface supérieure structurée qui s'accroche mieux aux côtés d'extrémité 93. Le côté d'extrémité 93 peut également avoir une structure d'encoche dans la direction axiale 30 recevant la branche 91. La figure 6 montre une unité d'entrainement à motoré- ducteur 130 composée d'une machine électrique 10 avec un moteur électrique 11, à pôles suiveurs 22, bridé sur une partie de boîtier 40 en forme de boîtier de transmission 101 logeant une transmission 104. La transmission 104 est, par exemple, une transmission à vis 105 dont la vis 106 portée par l'arbre 60 du rotor du moteur électrique 11 engrène avec une roue à vis 108 logée dans le boîtier de transmission 101. La roue à vis 108 transmet le couple moteur fourni par le moteur électrique 11 a l'élément de sortie 110 (notamment un pignon de sortie 112) pour par exemple, entrainer une pièce à déplacer ou à actionner notamment dans un véhicule automobile. Le boîtier polaire 16 du moteur électrique 11 est en métal notamment en acier magnéto conducteur et sert de retour de flux magnétique. Le boîtier de transmission 101 de cet exemple de réalisation est en matière plastique, notamment fabriqué par un procédé de coulée/injection. La partie de boîtier 40 comporte un boîtier électronique 102 recevant une unité électronique 103 et qui fait partie intégrante du boîtier de transmission 101. Lors du procédé de fabrication de la machine électrique 10, on réalise le boîtier polaire 16 comme pot polaire avec une bride 36 et une région de liaison 37 sous la forme d'une interface 120 définie en procédant par emboutissage profond ; les moulures en creux 28 sont formées au cours de la même opération que le pot polaire. C'est pour- quoi, les moulures en creux 28 s'étendent dans la direction axiale 30 jusqu'au niveau de la surface du fond 82 du boîtier polaire 16. Puis, on place les aimants permanents 18 dans le boîtier polaire 16 ; en option, on peut les coller contre la paroi intérieure 17. Pour fixer les aimants permanents 18, on introduit le cas échéant le ressort de maintien d'aimant 90 dans le boîtier polaire 16 de façon que ses branches 91 s'appliquent contre les côtés d'extrémité 93 des aimants permanents 18 et les pressent contre la paroi intérieure 17 du boîtier polaire 16. Après fixation des aimants permanents 18, on introduit le rotor 14 et le porte balais 86, axialement dans le boîtier polaire 16 pour que le porte-balais 86 se trouve dans la région liaison 37 et dépasse axialement de la bride 38. Puis on réalise une autre partie du boîtier 40 en forme de boîtier de transmission 101 que l'on applique axialement sur l'arbre de rotor 60 et le porte balai 86 jusqu'à ce que la bride 38 soit appliquée contre la bride opposée correspondante 44 de la partie de boîtier 40. Puis, on place les éléments de liaison de préférence des vis dans les logements 42 de la bride 38 et on les relie à la partie de boîtier 40. La figure 6 montre ce procédé de montage pour lequel l'arbre de rotor 60 est monté dans un palier lisse 118 particulier notamment un palier à calotte dans le porte- balais 86. Il est à remarquer que du point de vue des figures et de la description, les exemples de réalisation permettent de multiples combinaisons des caractéristiques. C'est ainsi que par exemple la géométrie de la partie en contre dépouille 218, notamment la conception des mou- lures 28 et des côtes d'extrémités 93 peuvent être adaptés au procédé de fabrication ou au demande pratique de puissance. De même, la forme de la région de maintien 34 et de la cavité 94 dans la région de transition 232 pourront être modifiées de manière correspondante. La machine électrique 10 s'applique de préférence à des actionneurs utili- sés dans les véhicules automobiles par exemple pour régler des sièges, des lève-vitres, des toits coulissant, les couvertures d'ouverture sans toutefois se limiter à de telles applications.10 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Machine électrique 11 Moteur électrique 12 Stator 14 Rotor 16 Boîtier polaire 17 Paroi intérieure du boîtier polaire 18 Aimant permanent 20 Région aplatie du boîtier polaire 22 Pôle suiveur 24 Entrée 25 Dimension du boîtier polaire 16 25 Dimension maximale 25 Dimension radiale maximale 26 Paroi du boîtier 28 Moulure en creux 30 Direction axiale 31 Direction radiale 32 Direction périphérique 33 Côté 34 Région de maintien 36 Côté axial ouvert 36 Côté ouvert 36 Bride 37 Région de liaison 38 Bride 40 Partie de boîtier 42 Logement 42 Logement de la bride 43 Perçage 44 Bride opposée 46 Entrefer 52 Diamètre du rotor 54 Epaisseur de paroi 58 Relèvement polaire 60 Arbre de rotor 62 Paquet de tôles de l'induit 64 Enroulement 64 Enroulement électrique 66 Dent du rotor 68 Corps de la dent 70 Tête de la dent 72 Largeur du corps de la dent 78/80 Plage angulaire des pôles suiveurs et des aimants Permanents 82 Surface du fond du boîtier polaire 82 Fond fermé du boîtier polaire 83 Logement du palier de rotor 86 Porte-balais 90 Ressort de maintien d'aimant 91 Branche libre du ressort 92 Etrier 93 Côté d'extrémité 93 Côté d'extrémité de l'aimant permanent 95 Extrémité libre de la branche 91 118 Palier lisse 120 Interface 130 Motoréducteur/unité d'entrainement à transmission 210 Axe de rotation 212 Plan médian 214 Largeur maximale de l'aimant permanent 216 Distance minimale 216 Partie en contre dépouille 217 Côté intérieur de la paroi 26 du boîtier polaire 16 217 Côté intérieur de la moulure en creux 218 Partie en contre dépouille 220 Liaison par la forme 222 Premier segment 224 Second segment

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1°) Machines électrique (10) notamment pour actionner de manière mo- torisée des pièces mobiles équipant un véhicule, comprenant un stator (12) recevant un rotor (14), le stator (12) ayant deux aimants permanents (18) qui se font face et qui sont logés dans un boîtier polaire (16) formant un retour de flux magnétique et le boîtier polaire (16) comporte entre les deux aimants permanents (18, 20), des régions dans lesquelles la paroi du boîtier polaire (26) comporte deux pôles magnétiques suiveurs (22) qui se font face, machine caractérisée en ce que la largeur maximale (214) des aimants permanents (18), transversalement à l'axe médian (212) des aimants permanents (18) est plus grande que la distance minimale (216) entre les deux parois intérieures (217) en regard, du boitier polaire (26) dans la région des pôles suiveurs (22), les aimants permanents (18) sont installés en forme de coquille autour d'un l'axe de rotation (210) et ils forment, par rapport à la direction radiale (31), par rapport à l'axe de rotation (210) une partie en contre dépouille (218) ou une liaison par la forme (220) avec le boîtier polaire (16), la largueur maximale (214) des aimants permanents (18) est supérieure de 2% à 15% notamment de 3% à 10% et d'une manière particulièrement préférentielle de l'ordre de 5% à la distance minimale (216) entre les parois intérieures opposées (217) dans la région des pôles suiveurs (22) , les aimants permanents (18) ont des côtés d'extrémité (93) dans la di- rection périphérique (32) avec un premier segment (222) orienté pratiquement dans la direction radiale (31) et un second segment (224) qui présente une arête extérieure inclinée ou arrondie (226) et notamment le second segment (224) est en forme de surface plane qui s'étend le long d'une région de fixation (34) du boîtier polaire (16) situé en regard, chacune des régions (20) des pôles suiveurs (22), en regard, ont chaque fois deux moulures en creux (28) dirigées vers la direction axiale (30) et entre lesquelles les pôles suiveurs (22) sont de forme bombée dans la direction périphérique (32) et les moulures en creux (28) forment les bords (230) des pôles suiveurs (22) dans la direction périphérique (32),- et en particulier les moulures en creux (28) ont un rayon (228) au niveau de la paroi intérieure (217) qui est comprise entre 2 et 7 mm et de préférence entre 3 et 5 mm, la distance minimale (216) est formée entre les rayons (228) de la paroi intérieure (217) des moulures en creux (28) et notamment la largeur maximale (214) des aimants permanents (18) est formée entre les surfaces planes des seconds segments (224) des côtés d'extrémité (93). les aimants permanents (18) occupent une plage angulaire totale (80) comprise entre 85° et 95° de préférence qui est de l'ordre de 90° et les pôles suiveurs (22) occupent une plage angulaire totale (78) comprise 60° et 85°, de préférence de l'ordre de 80°, - et notamment une cavité (94), de préférence en forme de coin est réalisée entre les aimants permanents (18) et les pôles suiveurs (22) dans la direction périphérique (32). les aimants permanents (18) sont fixés dans le boîtier polaire (16) à l'aide de ressorts de maintien d'aimant (90) dont les deux branches (91) pressent les aimants permanents (18) opposés contre la paroi intérieure (17) du boîtier polaire (16), - et dans la direction périphérique (32), entre les côtés d'extrémité (93) des aimants permanents (18) et des moulures en creux (28), les branches (91) pénètrent dans la cavité (94), un rotor (14) monté à. rotation par intermédiaire d'un arbre d'induit (60) dans le boîtier polaire (16) dans le stator (12) et le rotor (14) a des dents de rotor (66) (de préférence 10 dents) pour recevoir des bobinages élec- triques (64), - un entrefer radial (46) étant formé entre d'une part le rotor (14) et les aimants permanents (18), et d'autre part, entre le rotor (14) et les aimants suiveurs (22), les aimants permanents (18) et les pôles suiveurs (22) ont chaque fois un relief polaire (58) par rapport au rotor (14) qui rejoint la cavité (94) dans la région transitoire (232) entre les aimants permanents (18) et les pôles suiveurs (22) dans la direction périphérique (32). une première extrémité axiale (33) du boîtier polaire (16) est fermée (de préférence le fond (82) est réalisé en une seule pièce avec le boîtier po-laire (16) et cette extrémité (33) comporte un évidement (83) pour le palier du rotor (14), - la seconde extrémité axiale (36) en regard est ouverte et comporte une bride (38) reliée à une autre partie de boîtier (40) (de préférence le boîtier de transmission (101) et les moulures en creux (28) qui sont sensiblement parallèles entre-elles et à la direction axiale (30) s'étendent complètement jusqu'au fond (82) de l'extrémité axiale fermée (33) du boîtier polaire.
2. 2°) Machine électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les aimants permanents (18) sont installés en forme de coquille autour d'un l'axe de rotation (210) et ils forment, par rapport à la direction radiale (31), par rapport à l'axe de rotation (210) une partie en contre dé- pouille (218) ou une liaison par la forme (220) avec le boîtier polaire (16).
3. 3°) Machine électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la largueur maximale (214) des aimants permanents (18) est supérieure de 2% à 15% notamment de 3% à 10% et d'une manière particulièrement préférentielle de l'ordre de 5% à la distance minimale (216) entre les parois intérieures opposées (217) dans la région des pôles suiveurs (22).
4. 4°) Machine électrique (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les aimants permanents (18) ont des côtés d'extrémité (93) dans la direction périphérique (32) avec un premier segment (222) orienté prati- quement dans la direction radiale (31) et un second segment (224) qui présente une arête extérieure inclinée ou arrondie (226) et notamment le second segment (224) est en forme de surface plane qui s'étend le long d'une région de fixation (34) du boîtier polaire (16) situé en regard.
5. 5°) Machine électrique (10) selon la revendication 2,caractérisée en ce que chacune des régions (20) des pôles suiveurs (22), en regard, ont chaque fois deux moulures en creux (28) dirigées vers la direction axiale (30) et entre lesquelles les pôles suiveurs (22) sont de forme bombée dans la direction périphérique (32) et les moulures en creux (28) forment les bords (230) des pôles suiveurs (22) dans la direction périphérique (32), et en particulier les moulures en creux (28) ont un rayon (228) au niveau de la paroi intérieure (217) qui est comprise entre 2 et 7 mm et de préférence entre 3 et 5 mm.
6. 6°) Machine électrique (10) selon la revendication 5, caractérisée en ce que la distance minimale (216) est formée entre les rayons (228) de la paroi intérieure (217) des moulures en creux (28) et notamment la largeur maximale (214) des aimants permanents (18) est formée entre les sur- faces planes des seconds segments (224) des côtés d'extrémité (93).
7. 7°) Machine électrique (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les aimants permanents (18) occupent une plage angulaire totale (80) comprise entre 85° et 95° de préférence qui est de l'ordre de 90° et les pôles suiveurs (22) occupent une plage angulaire totale (78) comprise 60° et 85°, de préférence de l'ordre de 80°, et notamment une cavité (94), de préférence en forme de coin est réa- lisée entre les aimants permanents (18) et les pôles suiveurs (22) dans la direction périphérique (32).
8. 8°) Machine électrique (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les aimants permanents (18) sont fixés dans le boîtier polaire (16) à l'aide de ressorts de maintien d'aimant (90) dont les deux branches (91) pressent les aimants permanents (18) opposés contre la paroi intérieure (17) du boîtier polaire (16),- et dans la direction périphérique (32), entre les côtés d'extrémité (93) des aimants permanents (18) et des moulures en creux (28), les branches (91) pénètrent dans la cavité (94).
9. 9°) Machine électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée par un rotor (14) monté à rotation par intermédiaire d'un arbre d'induit (60) dans le boîtier polaire (16) dans le stator (12) et le rotor (14) a des dents de rotor (66) (de préférence 10 dents) pour recevoir des bobinages élec- triques (64), - un entrefer radial (46) étant formé entre d'une part le rotor (14) et les aimants permanents (18), et d'autre part, entre le rotor (14) et les aimants suiveurs (22).
10. 10°) Machine électrique (10) selon la revendication 7, caractérisée en ce que les aimants permanents (18) et les pôles suiveurs (22) ont chaque fois un relief polaire (58) par rapport au rotor (14) qui rejoint la cavité (94) dans la région transitoire (232) entre les aimants permanents (18) et les pôles suiveurs (22) dans la direction périphérique (32).
11. 11°) Machine électrique (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que une première extrémité axiale (33) du boîtier polaire (16) est fermée (de préférence le fond (82) est réalisé en une seule pièce avec le boîtier po- laire (16) et cette extrémité (33) comporte un évidement (83) pour le palier du rotor (14), - la seconde extrémité axiale (36) en regard est ouverte et comporte une bride (38) reliée à une autre partie de boîtier (40) (de préférence le boîtier de transmission (101) et les moulures en creux (28) qui sont sensiblement parallèles entre-elles et à la direction axiale (30) s'étendent complètement jusqu'au fond (82) de l'extrémité axiale fermée (33) du boîtier polaire.
12. 12°) Machine électrique (10) selon la revendication 1,caractérisée en ce que la machine est un actionneur de véhicule automobile pour actionner des composants de siège ou des lève-vitres ou des toits ouvrants ou encore des capotes de couverture ou des capots de coffres.
13. 13°) Procédé de réalisation d'une machine électrique (10), notamment d'un actionneur véhicule automobile, de préférence selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à : - réaliser un boîtier polaire métallique (16) par emboutissage profond en formant des moulures en creux (28) pour réaliser les pôles suiveurs (22) et notamment les moulures en creux (28) ont un rayon (228) de leur paroi intérieure (217) compris entre 2 et 7 mm et de préférence entre 3 et 5 mm, - loger axialement l'aimant permanant (18) dans le boîtier polaire (16) de préférence en utilisant un adhésif, les aimants permanents (18) formant une contre-dépouille avec les moulures en creux (28) par rapport à la direction radiale (31), et - insérer en option de ressorts de maintien d'aimant (90) de façon que les extrémités libres (95) des branches (91) s'appliquent contre les côtés d'extrémité (93) des aimants permanents (18) selon la direction périphérique (32).
14. 14°) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu' on introduit axialement les aimants permanents (18) radialement au-delà de la contre dépouille (218) formée par les moulures en creux (28) de façon que les aimants permanents (18) présentent un jeu radial entre la paroi intérieure (17) du boîtier polaire (16) et les moulures en creux (28) et après leur insertion axiale, les aimants permanents (18) sont pressés radialement contre la paroi intérieure (17).