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FR3143904A1 - Rotor of rotating electric machine and corresponding rotating electric machine - Google Patents

Rotor of rotating electric machine and corresponding rotating electric machine Download PDF

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Publication number
FR3143904A1
FR3143904A1 FR2213543A FR2213543A FR3143904A1 FR 3143904 A1 FR3143904 A1 FR 3143904A1 FR 2213543 A FR2213543 A FR 2213543A FR 2213543 A FR2213543 A FR 2213543A FR 3143904 A1 FR3143904 A1 FR 3143904A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
rotor
magnets
magnet
sheets
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2213543A
Other languages
French (fr)
Inventor
Alexian BOUTINEAUD
Eric JOZEFOWIEZ
David MARGUERITTE
Pierre Segard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority to FR2213543A priority Critical patent/FR3143904A1/en
Publication of FR3143904A1 publication Critical patent/FR3143904A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Rotor de machine électrique tournante et machine électrique tournante correspondante L’invention concerne un rotor de machine électrique tournante comportant un arbre de rotor s’étendant selon un axe de rotation (X) du rotor, un corps de rotor (3) comportant une pluralité de tôles présentant chacune au moins un logement (13) s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation (X), les tôles étant empilées coaxialement autour de l’arbre de rotor, au moins un aimant (11) permanent reçu dans le logement (13) formé dans les tôles, les tôles comportant en outre au moins un organe de maintien (15) de l’aimant (11) dans le logement (13). L’invention concerne aussi une machine électrique tournante comportant un tel rotor. Figure pour l’abrégé : Fig. 2  Rotor of rotating electric machine and corresponding rotating electric machine The invention relates to a rotor for a rotating electrical machine comprising a rotor shaft extending along an axis of rotation (X) of the rotor, a rotor body (3) comprising a plurality of sheets each having at least one housing (13) extending radially relative to the axis of rotation (X), the sheets being stacked coaxially around the rotor shaft, at least one permanent magnet (11) received in the housing (13) formed in the sheets, the sheets further comprising at least one holding member (15) of the magnet (11) in the housing (13). The invention also relates to a rotating electric machine comprising such a rotor. Figure for abstract: Fig. 2 

Description

Rotor de machine électrique tournante et machine électrique tournante correspondanteRotor of rotating electric machine and corresponding rotating electric machine

La présente invention concerne les machines électriques tournantes. Plus précisément, l’invention concerne des machines tournantes mettant en œuvre des aimants permanents intégrés au rotor ou au stator de la machine. L’invention concerne plus particulièrement un rotor pour de telles machines électriques tournantes.The present invention relates to rotating electrical machines. More specifically, the invention relates to rotating machines implementing permanent magnets integrated into the rotor or stator of the machine. The invention relates more particularly to a rotor for such rotating electrical machines.

Arrière-plan techniqueTechnical background

Une machine électrique tournante peut être sous la forme d’un alternateur, d’un moteur électrique, ou d’une machine réversible pouvant fonctionner dans les deux modes. De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator et un rotor solidaire d’un arbre. Le rotor peut être solidaire d’un arbre menant et/ou mené.A rotating electrical machine may be in the form of an alternator, an electric motor, or a reversible machine that can operate in both modes. As is known per se, rotating electrical machines comprise a stator and a rotor secured to a shaft. The rotor may be secured to a driving and/or driven shaft.

Le stator est généralement monté dans un carter configuré pour porter à rotation l’arbre sur des paliers par l’intermédiaire de roulements. Le stator peut comporter un corps de stator constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est généralement pourvue d’encoches ouvertes vers l’intérieur pour recevoir un bobinage. Le bobinage comporte par exemple des enroulements polyphasés dont les sorties sont reliées à un pont redresseur.The stator is generally mounted in a housing configured to rotate the shaft on bearings by means of rolling bearings. The stator may comprise a stator body consisting of a stack of thin sheets forming a crown, the inner face of which is generally provided with notches open towards the inside to receive a winding. The winding comprises, for example, polyphase windings whose outputs are connected to a rectifier bridge.

Par ailleurs, le rotor peut comporter un corps de rotor formé par au moins un paquet de tôles, par exemple dans un matériau magnétique, notamment en acier, ainsi que des pôles formés par une pluralité d’aimants permanents reçus dans des logements définis dans le corps de rotor. Les aimants peuvent être de différentes matières, notamment ferrites, terres rares.Furthermore, the rotor may comprise a rotor body formed by at least one pack of sheets, for example in a magnetic material, in particular steel, as well as poles formed by a plurality of permanent magnets received in housings defined in the rotor body. The magnets may be of different materials, in particular ferrites, rare earths.

Compte tenu des tolérances de fabrication des différentes pièces, il est possible que les aimants soient mal plaqués à l’intérieur des logements. Cela est susceptible d’engendrer la détérioration des aimants du fait des chocs entre les aimants et les faces internes des logements lors du fonctionnement de la machine, ou du fait des chocs entre deux aimants entre eux lors du fonctionnement de la machine. Il existe également un risque lié à la perte d’équilibrage, qui peut engendrer une augmentation du bruit, de vibrations, et peut détériorer la machine.Given the manufacturing tolerances of the various parts, it is possible that the magnets are poorly plated inside the housings. This is likely to cause deterioration of the magnets due to impacts between the magnets and the internal faces of the housings during operation of the machine, or due to impacts between two magnets during operation of the machine. There is also a risk linked to loss of balance, which can cause an increase in noise, vibrations, and can damage the machine.

Les aimants peuvent être de différentes dimensions, ce qui peut complexifier leur insertion et leur maintien en position dans les logements formés dans les tôles.Magnets can be of different sizes, which can make it more difficult to insert them and hold them in position in the housings formed in the sheets.

Un disque peut être mis en place à chaque extrémité axiale du corps de rotor et permettent de fermer chacun une extrémité des logements. Ces disques peuvent en outre assurer un équilibrage du rotor. L’équilibrage peut être effectué par ajout ou retrait de matière.A disc can be placed at each axial end of the rotor body and can each close one end of the housings. These discs can also ensure balancing of the rotor. Balancing can be carried out by adding or removing material.

Selon une solution connue, un mélange de résine ou vernis et d’un durcisseur est injecté dans le corps du rotor via des évents prévus à cet effet, notamment au niveau des disques d’équilibrage, et vient s’écouler entre les aimants pour les maintenir en position après un temps de polymérisation. Le vernis peut enrober l’aimant dans sa totalité ou partiellement afin de le maintenir mécaniquement.According to a known solution, a mixture of resin or varnish and a hardener is injected into the rotor body via vents provided for this purpose, in particular at the level of the balancing disks, and flows between the magnets to keep them in position after a polymerization time. The varnish can coat the magnet in its entirety or partially in order to hold it mechanically.

Cependant, il a été constaté une certaine fragilité du paquet de tôles à haute vitesse liée à la force centrifuge.However, a certain fragility of the sheet metal pack at high speeds was observed due to centrifugal force.

Également, une telle solution avec l’injection de résine ou de vernis, nécessite d’ajouter des formes spécifiques d’évents sur les outillages de conception ainsi que la découpe de formes spécifiques dans le paquet de tôles, permettant l’injection du vernis et/ou l’usinage des disques d’équilibrage. Ceci engendre des surcoûts pour les outillages de découpe et peut engendrer des pertes magnétiques sur le circuit du rotor, ainsi qu’une fragilité mécanique des disques d’équilibrage.Also, such a solution with resin or varnish injection requires adding specific vent shapes to the design tools as well as cutting specific shapes in the sheet metal pack, allowing the injection of the varnish and/or the machining of the balancing disks. This generates additional costs for the cutting tools and can cause magnetic losses on the rotor circuit, as well as mechanical fragility of the balancing disks.

De plus, cette solution nécessite l’utilisation de deux entités chimiques : vernis et durcisseur, et donc induit une pollution environnementale. Cette solution nécessite également l’utilisation entre autres d’un système hydraulique, d’un four de polymérisation, ce qui engendre des coûts associés à la mise en œuvre et à la maintenance, une pollution des machines avec les fluides, et requiert des connaissances techniques particulières. Enfin, cette solution limite la répétabilité la position des aimants.In addition, this solution requires the use of two chemical entities: varnish and hardener, and therefore induces environmental pollution. This solution also requires the use of, among other things, a hydraulic system, a polymerization oven, which generates costs associated with implementation and maintenance, pollution of the machines with fluids, and requires specific technical knowledge. Finally, this solution limits the repeatability of the position of the magnets.

L’invention a pour objectif de trouver une solution de maintien des aimants dans leurs logements, aussi bien lorsque le rotor est à l’arrêt qu’en rotation. L’invention a aussi pour objectif de trouver une solution applicable de façon standard permettant d’accroître la répétabilité de la position des aimants. Un autre objet de l’invention est de permettre de diminuer, voire de supprimer, les fuites de flux magnétiques et d’optimiser les performances électromagnétiques de la machine.The invention aims to find a solution for holding the magnets in their housings, both when the rotor is stationary and rotating. The invention also aims to find a solution that can be applied in a standard manner to increase the repeatability of the position of the magnets. Another object of the invention is to reduce, or even eliminate, magnetic flux leaks and to optimize the electromagnetic performance of the machine.

À cet effet, l’invention a pour objet un rotor de machine électrique tournante comportant un arbre de rotor s’étendant selon un axe de rotation du rotor, un corps de rotor comportant une pluralité de tôles présentant chacune au moins un logement s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation, les tôles étant empilées coaxialement autour de l’arbre de rotor, et au moins un aimant permanent reçu dans le logement formé dans les tôles.For this purpose, the invention relates to a rotor of a rotating electrical machine comprising a rotor shaft extending along an axis of rotation of the rotor, a rotor body comprising a plurality of sheets each having at least one housing extending radially relative to the axis of rotation, the sheets being stacked coaxially around the rotor shaft, and at least one permanent magnet received in the housing formed in the sheets.

Selon l’invention, les tôles comportent en outre au moins un organe de maintien de l’aimant dans le logement.According to the invention, the sheets further comprise at least one member for holding the magnet in the housing.

Il s’agit notamment d’un organe de maintien mécanique.This includes a mechanical holding organ.

Une telle solution permet de retenir l’aimant ou les aimants dans les logements définis dans les tôles en s’affranchissant de l’utilisation de produits chimiques, tels que vernis ou résine et durcisseur, ce qui permet de simplifier l’outillage et de réduire leurs coûts ainsi que de minimiser l’impact polluant. De plus, le rotor et plus spécifiquement les aimants peuvent être recyclés plus facilement s’ils ne sont pas pollués par de tels produits chimiques. Il est en outre possible de supprimer les éventuelles formes ou évents pour l’injection de vernis, ce qui permet d’améliorer le champ magnétique.Such a solution allows the magnet or magnets to be retained in the housings defined in the sheets, eliminating the need for chemicals such as varnish or resin and hardener, which simplifies the tooling and reduces their costs as well as minimizing the polluting impact. In addition, the rotor and more specifically the magnets can be recycled more easily if they are not polluted by such chemicals. It is also possible to remove any shapes or vents for varnish injection, which improves the magnetic field.

Enfin la répétabilité de la position des aimants est accrue et la tenue mécanique du paquet de tôles est améliorée.Finally, the repeatability of the position of the magnets is increased and the mechanical strength of the sheet metal pack is improved.

Le rotor peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.The rotor may further comprise one or more of the following features described below, taken separately or in combination.

Les tôles sont par exemple de forme annulaire et présentent un diamètre intérieur et un diamètre extérieur.The sheets are, for example, annular in shape and have an inner diameter and an outer diameter.

Selon un mode de réalisation, le rotor comporte une pluralité d’aimants permanents reçus dans des logements respectifs formés dans les tôles, de sorte que deux aimants consécutifs présentent des faces d’extrémité convergentes l’une vers l’autre.According to one embodiment, the rotor comprises a plurality of permanent magnets received in respective housings formed in the sheets, such that two consecutive magnets have end faces converging towards each other.

Les aimants peuvent être agencés en miroir selon un plan axial passant entre les aimants.The magnets can be arranged in a mirror image along an axial plane passing between the magnets.

Les aimants sont par exemple disposés en formant des « V » ou une double série de « V ».For example, the magnets are arranged in a “V” shape or a double series of “V” shapes.

Les faces convergentes sont alternativement des faces internes du côté de l’arbre de rotor ou du diamètre intérieur et des faces externes du côté du diamètre extérieur des tôles.The converging faces are alternately internal faces on the rotor shaft or inner diameter side and external faces on the outer diameter side of the laminations.

Le rotor peut comporter au moins un organe de maintien pour chaque aimant.The rotor may include at least one holding member for each magnet.

En variante, le rotor peut comporter au moins un organe de maintien commun pour au moins deux aimants.Alternatively, the rotor may comprise at least one common holding member for at least two magnets.

L’organe de maintien peut être réalisé par une pièce rapportée agencée dans le logement en contact mécanique avec une face d’extrémité interne d’au moins un aimant, la face d’extrémité interne étant disposée du côté de l’arbre de rotor.The holding member may be produced by an added part arranged in the housing in mechanical contact with an internal end face of at least one magnet, the internal end face being arranged on the rotor shaft side.

L’organe ou les organes de maintien rapportés permettent de retenir l’aimant ou les aimants dans les logements définis dans les tôles, de façon à contrer l’effet magnétique qui attire les aimants vers le diamètre intérieur.The attached holding member or members allow the magnet or magnets to be retained in the housings defined in the sheets, so as to counteract the magnetic effect which attracts the magnets towards the internal diameter.

Les aimants présentent par exemple une forme parallélépipédique. L’organe de maintien peut être agencé contre une petite face d’au moins un aimant.The magnets have, for example, a parallelepiped shape. The holding member can be arranged against a small face of at least one magnet.

Différentes variantes de positionnement de l’organe de maintien par rapport à l’aimant peuvent être envisagées. L’organe de maintien peut être sensiblement au centre de la petite face, ou au niveau d’un coin de la petite face de l’aimant.Different variants of positioning of the holding member relative to the magnet can be envisaged. The holding member can be substantially at the center of the small face, or at a corner of the small face of the magnet.

L’organe de maintien peut être choisi parmi une goupille, une goupille cylindrique, une goupille pleine, une goupille élastique, une goupille fendue, une goupille à tête, une vis, une broche.The retaining member may be selected from a pin, a cylindrical pin, a solid pin, a spring pin, a split pin, a headed pin, a screw, a pin.

L’organe de maintien est par exemple réalisé en un matériau métallique ou en plastique.The holding member is made of, for example, a metal or plastic material.

Les logements sont par exemple traversants d’une face à l’autre d’une tôle. L’organe de maintien monté dans un logement peut traverser un nombre prédéfini de tôles. Par exemple, l’organe de maintien peut traverser le paquet de tôles entier. Il est aussi envisageable d’emmancher un organe de maintien par chaque face axiale du paquet de tôles.The housings are, for example, through-face of a sheet metal. The holding member mounted in a housing can pass through a predefined number of sheets. For example, the holding member can pass through the entire sheet metal stack. It is also possible to fit a holding member through each axial face of the sheet metal stack.

Selon un mode de réalisation, le rotor comporte deux disques agencés axialement de part et d’autre du corps de rotor. Les disques sont maintenus par au moins un organe de fixation monté en force dans des trous de fixation associés ménagés dans les disques et la pluralité de tôles. Les tôles présentent des parois délimitant le logement, déformées élastiquement sous l’effet du montage en force, de manière à retenir l’aimant dans le logement.According to one embodiment, the rotor comprises two disks arranged axially on either side of the rotor body. The disks are held by at least one fixing member force-fitted in associated fixing holes provided in the disks and the plurality of sheets. The sheets have walls delimiting the housing, elastically deformed under the effect of the force-fitting, so as to retain the magnet in the housing.

Les trous de fixations sont de plus petites dimensions, par exemple de plus petit diamètre, que l’organe de fixation de façon à permettre le montage en force.The fixing holes are of smaller dimensions, for example of smaller diameter, than the fixing member so as to allow force fitting.

Les trous de fixation peuvent être ménagés dans les tôles du côté de l’arbre de rotor ou du diamètre intérieur.The fixing holes can be made in the sheets on the rotor shaft side or the inner diameter side.

Lorsqu’il y a une pluralité d’aimants, les trous de fixation peuvent être ménagés entre deux logements du côté de l’arbre de rotor de façon à être à l’opposé de deux faces convergentes des aimants.When there is a plurality of magnets, the fixing holes may be provided between two housings on the rotor shaft side so as to be opposite two converging faces of the magnets.

Selon un exemple de réalisation, les trous de fixation présentent un nombre prédéfini de décrochements.According to an exemplary embodiment, the fixing holes have a predefined number of recesses.

Les décrochements sont avantageusement opposés aux zones à déformer. Les décrochements peuvent être placés de sorte que la déformation soit concentrée vers les aimants, lors de l’insertion de l’organe de fixation dans le trou de fixation.The recesses are advantageously opposite the areas to be deformed. The recesses can be placed so that the deformation is concentrated towards the magnets, when inserting the fixing member into the fixing hole.

Les décrochements peuvent être ménagés de sorte que le trou de fixation présente au moins trois zones de contact avec l’organe de fixation, et de sorte qu’au moins deux zones de contact soient orientées vers les aimants.The recesses may be arranged so that the fixing hole has at least three contact areas with the fixing member, and so that at least two contact areas are oriented towards the magnets.

Au moins trois décrochements peuvent par exemple être prévus de sorte que le trou de fixation présente au moins trois zones de contact avec l’organe de fixation.For example, at least three recesses may be provided so that the fixing hole has at least three contact areas with the fixing member.

À titre d’exemple, les trous de fixation présentent trois décrochements décalés angulairement de 120°. Selon un autre exemple, les trous de fixation présentent quatre décrochements.For example, the fixing holes have three offsets angularly by 120°. In another example, the fixing holes have four offsets.

Les trous de fixations peuvent être de forme cylindrique, ou triangulaire par exemple, ou encore rectangulaire.The fixing holes can be cylindrical, triangular or rectangular in shape for example.

Les décrochements peuvent être sous formes de lobes, ou de fentes rectangulaires, ou encore de fentes triangulaires ou en pointe ou en dent.The recesses can be in the form of lobes, or rectangular slots, or even triangular slots, or pointed or toothed.

L’invention concerne également une machine électrique tournante comportant un rotor tel que défini précédemment. La machine tournante comporte en outre un stator qui peut être disposé autour du rotor.The invention also relates to a rotating electrical machine comprising a rotor as defined above. The rotating machine further comprises a stator which can be arranged around the rotor.

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :Other advantages and characteristics of the invention will appear more clearly on reading the following description given as an illustrative and non-limiting example, and the appended drawings among which:

montre un exemple de réalisation d’un rotor pour une machine tournante électrique. shows an example of the realization of a rotor for an electric rotating machine.

est une vue en perspective d’un corps du rotor de la . is a perspective view of a rotor body of the .

est une représentation schématique d’un exemple de réalisation d’une goupille retenant un aimant dans un logement du corps de rotor. is a schematic representation of an exemplary embodiment of a pin retaining a magnet in a housing of the rotor body.

est une représentation schématique d’un autre exemple de réalisation d’une goupille à tête retenant un aimant dans un logement du corps de rotor. is a schematic representation of another exemplary embodiment of a headed pin retaining a magnet in a housing of the rotor body.

est une vue schématique d’une portion du corps de rotor montrant un organe de maintien commun pour deux aimants dans des logements communiquant du corps de rotor. is a schematic view of a portion of the rotor body showing a common holding member for two magnets in communicating housings of the rotor body.

est une vue schématique d’une portion du corps de rotor montrant des logements pour recevoir les aimants et un trou de fixation destiné à recevoir un organe de fixation monté en force. is a schematic view of a portion of the rotor body showing housings for receiving the magnets and a mounting hole for receiving a force-fitted mounting member.

montre la portion du corps de rotor avec l’organe fixation monté en force dans le trou de fixation. shows the portion of the rotor body with the fixing member force-fitted into the fixing hole.

est une vue schématique d’une portion du corps de rotor montrant un trou de fixation selon un autre exemple de réalisation. is a schematic view of a portion of the rotor body showing a fixing hole according to another exemplary embodiment.

Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.In these figures, identical elements have the same reference numbers.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.The following embodiments are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment, or that the features apply only to a single embodiment. Single features of different embodiments may also be combined or interchanged to provide other embodiments.

Dans la description, on peut indexer certains éléments, par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente invention. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.In the description, certain elements may be indexed, for example first element or second element. In this case, it is a simple indexing to differentiate and name close but not identical elements. This indexing does not imply a priority of one element over another and such names can easily be interchanged without departing from the scope of the present invention. This indexing also does not imply an order in time.

Description détailléeDetailed description

L’invention concerne une machine électrique tournante, nommé par la suite machine. Cette machine peut être un moteur électrique ou peut être apte à fonctionner en mode alternateur, ou peut être une machine électrique de type réversible.The invention relates to a rotating electrical machine, hereinafter referred to as a machine. This machine may be an electric motor or may be capable of operating in alternator mode, or may be a reversible type electrical machine.

La machine comporte un rotor 1 dont un mode de réalisation est représenté sur la et un stator (non représenté). Le rotor 1 peut être disposé à l’intérieur du stator non représenté, qui comporte par exemple un bobinage concentré ou réparti. Ce stator permet de générer un champ magnétique tournant permettant d’entraîner le rotor en rotation, dans le cadre d’un moteur synchrone, et dans le cas d’un alternateur, la rotation du rotor induit une force électromotrice dans les bobinages du stator.The machine comprises a rotor 1, one embodiment of which is shown in the and a stator (not shown). The rotor 1 may be arranged inside the stator (not shown), which comprises, for example, a concentrated or distributed winding. This stator makes it possible to generate a rotating magnetic field for driving the rotor in rotation, in the case of a synchronous motor, and in the case of an alternator, the rotation of the rotor induces an electromotive force in the windings of the stator.

L’invention concerne plus précisément le rotor 1. Le rotor 1 comporte un arbre de rotor 2 d’axe de rotation X. L’arbre de rotor 2 peut être réalisé dans un matériau amagnétique.The invention relates more specifically to the rotor 1. The rotor 1 comprises a rotor shaft 2 with an axis of rotation X. The rotor shaft 2 can be made of a non-magnetic material.

Le rotor 1 comporte un corps de rotor 3 s’étendant axialement selon l’axe de rotation X. Le corps de rotor 3 est monté sur l’arbre de rotor 2.The rotor 1 comprises a rotor body 3 extending axially along the axis of rotation X. The rotor body 3 is mounted on the rotor shaft 2.

Ce corps de rotor 3 est de préférence réalisé en matière ferromagnétique. Deux disques 5 peuvent être plaqués de part et d’autre du corps de rotor 3. Les disques 5 sont agencés sur les faces d’extrémité axiale, c'est-à-dire selon l’axe de rotation X, du corps de rotor 3. Ces disques 5 peuvent servir également à équilibrer le rotor 1. Ils sont également nommés disques d’équilibrage. Les disques 5 peuvent être en matière amagnétique, par exemple en aluminium.This rotor body 3 is preferably made of ferromagnetic material. Two disks 5 can be plated on either side of the rotor body 3. The disks 5 are arranged on the axial end faces, i.e. along the axis of rotation X, of the rotor body 3. These disks 5 can also be used to balance the rotor 1. They are also called balancing disks. The disks 5 can be made of non-magnetic material, for example aluminum.

Un ou plusieurs organes de fixation 6 tels que des vis peuvent maintenir les disques 5 avec le corps de rotor 3 et assurer une compacité du rotor 1. Une pluralité de trous de fixation 7 peuvent être réalisés dans les disques 5 et le corps de rotor 3 pour autoriser chacun le passage d’un organe de fixation 6. Les trous de fixation 7 sont de préférence traversants. Les trous de fixation 7 sont ménagés dans les tôles du côté de l’arbre de rotor 2.One or more fixing members 6 such as screws can hold the disks 5 with the rotor body 3 and ensure compactness of the rotor 1. A plurality of fixing holes 7 can be made in the disks 5 and the rotor body 3 to each allow the passage of a fixing member 6. The fixing holes 7 are preferably through holes. The fixing holes 7 are provided in the sheets on the side of the rotor shaft 2.

Le corps de rotor 3 peut être formé ici par un empilement de tôles ou au moins un paquet de tôles empilées selon l’axe de rotation X. Les tôles s’étendent dans un plan radial perpendiculaire à l’axe de rotation X. Les tôles superposées sont avantageusement identiques. Elles peuvent être maintenues ente elles par tout moyen approprié, par exemple de façon non limitative par clipsage, par des rivets traversant axialement de part en part l’empilement des tôles, avec des agrafes, des boutons, ou encore par soudure ou collage ou toute autre technique. Les tôles sont de préférence réalisées en acier magnétique.The rotor body 3 can be formed here by a stack of sheets or at least one pack of sheets stacked along the axis of rotation X. The sheets extend in a radial plane perpendicular to the axis of rotation X. The superimposed sheets are advantageously identical. They can be held together by any suitable means, for example in a non-limiting manner by clipping, by rivets axially passing through the stack of sheets, with staples, buttons, or by welding or gluing or any other technique. The sheets are preferably made of magnetic steel.

Pour le montage sur l’arbre de rotor 2, le corps de rotor 3 peut comporter une ouverture centrale 9 ( ). Cette ouverture centrale 9 peut être de forme générale cylindrique. La fixation peut se faire par tout moyen approprié, par exemple par emmanchement en force de l’arbre de rotor 2 à l’intérieur de l’ouverture centrale 9, ou à l’aide d’un dispositif de fixation.For mounting on the rotor shaft 2, the rotor body 3 may have a central opening 9 ( ). This central opening 9 may be of generally cylindrical shape. The fixing may be done by any suitable means, for example by force-fitting the rotor shaft 2 inside the central opening 9, or using a fixing device.

Les tôles sont de forme annulaire. Les tôles et plus généralement le corps de rotor 3 présentent une périphérie interne délimitant l’ouverture centrale 9 ayant un premier diamètre dit diamètre intérieur D1, et une périphérie externe de deuxième diamètre dit diamètre extérieur D2.The sheets are annular in shape. The sheets and more generally the rotor body 3 have an internal periphery delimiting the central opening 9 having a first diameter called the internal diameter D1, and an external periphery of a second diameter called the external diameter D2.

Par ailleurs, le rotor 1 comporte au moins un aimant permanent 11. De préférence, le rotor 1 comporte une pluralité d’aimants permanents 11. Selon les applications, les aimants 11 peuvent par exemple être réalisés en terre rare ou en ferrite.Furthermore, the rotor 1 comprises at least one permanent magnet 11. Preferably, the rotor 1 comprises a plurality of permanent magnets 11. Depending on the applications, the magnets 11 can for example be made of rare earth or ferrite.

L’aimant ou les aimants 11 sont disposés dans des logements 13 correspondants du corps de rotor 3. Les tôles présentant chacune au moins un logement 13 s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation X.The magnet or magnets 11 are arranged in corresponding housings 13 of the rotor body 3. The sheets each have at least one housing 13 extending radially relative to the axis of rotation X.

Les logements 13 sont traversants d’une face à l’autre d’une tôle. Lorsque les tôles sont empilées, les logements 13 communiquent entre eux et définissent une ou plusieurs cavités traversant axialement une pluralité de tôles, voire l’ensemble des tôles, et donc le corps de rotor 3 de part en part, c’est-à-dire d’une face d’extrémité axiale à l’autre. Selon une variante de réalisation, un logement 13 peut être fermé par un fond sur une extrémité axiale du corps de rotor 3 pour le maintien axial de l’aimant 11. Les disques 5 peuvent également assurer une retenue axiale des aimants 11 à l’intérieur des logements.The housings 13 pass through from one face to the other of a sheet. When the sheets are stacked, the housings 13 communicate with each other and define one or more cavities axially passing through a plurality of sheets, or even all of the sheets, and therefore the rotor body 3 from one side to the other, i.e. from one axial end face to the other. According to an alternative embodiment, a housing 13 can be closed by a bottom on an axial end of the rotor body 3 for axially holding the magnet 11. The disks 5 can also ensure axial retention of the magnets 11 inside the housings.

Un aimant 11 peut être inséré à l’intérieur d’une cavité. En variante, plusieurs aimants 11 peuvent être empilés l’un sur l’autre à l’intérieur d’une cavité.A magnet 11 may be inserted inside a cavity. Alternatively, several magnets 11 may be stacked on top of each other inside a cavity.

Les aimants 11 situés dans deux logements 13 consécutifs, ou plus généralement dans deux cavités consécutives, sont de polarités alternées.The magnets 11 located in two consecutive housings 13, or more generally in two consecutive cavities, are of alternating polarities.

Le ou les logements 13 présentent une portion principale 131 de forme complémentaire à celle de l’aimant 11.The housing(s) 13 have a main portion 131 of a shape complementary to that of the magnet 11.

Les aimants 11 ont par exemple une forme parallélépipédique, notamment une forme de parallélépipède rectangle. Les angles des aimants 11 peuvent éventuellement être biseautés. De façon complémentaire, la portion principale 131 des logements 13 est dans cet exemple de forme parallélépipédique, notamment de parallélépipède rectangle.The magnets 11 have for example a parallelepiped shape, in particular a rectangular parallelepiped shape. The corners of the magnets 11 can optionally be beveled. In a complementary manner, the main portion 131 of the housings 13 is in this example a parallelepiped shape, in particular a rectangular parallelepiped.

Les aimants 11 présentent ainsi deux faces supérieures et inférieures 11a opposées, reliées à deux faces latérales 11b par deux faces d’extrémité 11c, 11d. Lorsque les aimants 11 sont logés dans le corps de rotor 3, les faces supérieures et inférieures 11a correspondent à des faces d’extrémité axiale, selon l’axe de rotation X.The magnets 11 thus have two opposite upper and lower faces 11a, connected to two lateral faces 11b by two end faces 11c, 11d. When the magnets 11 are housed in the rotor body 3, the upper and lower faces 11a correspond to axial end faces, along the axis of rotation X.

L’une des faces d’extrémité 11d est une face dite interne située du côté de l’axe de rotation X (c’est-à-dire du côté de l’arbre de rotor non visible sur la ) ou encore située du côté de la périphérie interne ou du diamètre intérieur D1 des tôles, plus généralement du corps de rotor 3. L’autre face d’extrémité 11c est une face dite externe située du côté de la périphérie externe ou du diamètre extérieur D2 des tôles, plus généralement du corps de rotor 3.One of the end faces 11d is a so-called internal face located on the side of the axis of rotation X (i.e. on the side of the rotor shaft not visible on the ) or located on the side of the internal periphery or the internal diameter D1 of the sheets, more generally of the rotor body 3. The other end face 11c is a so-called external face located on the side of the external periphery or the external diameter D2 of the sheets, more generally of the rotor body 3.

L’agencement d’une pluralité d’aimants 11 peut se faire de sorte que deux aimants 11 consécutifs présentent des faces d’extrémité 11c, 11d qui convergent l’une vers l’autre.The arrangement of a plurality of magnets 11 can be done so that two consecutive magnets 11 have end faces 11c, 11d which converge towards each other.

Deux aimants 11 consécutifs peuvent être agencés en miroir selon un plan axial passant entre les deux. De façon complémentaire, deux logements 13 consécutifs sont symétriques selon le plan axial passant entre eux.Two consecutive magnets 11 can be arranged in a mirror image along an axial plane passing between the two. In a complementary manner, two consecutive housings 13 are symmetrical along the axial plane passing between them.

En particulier, les aimants 11 sont, dans l’exemple illustré, disposés en formant un motif en « V » ou deux séries de « V » par exemple lorsque deux séries d’aimants 11 sont disposées radialement. Les faces convergentes l’une vers l’autre sont alternativement des faces internes 11d et des faces externes 11c. Les aimants 11 forment par exemple un angle de l’ordre de 45° avec une perpendiculaire à l’axe de rotation X. Ainsi, deux aimants 11 consécutifs présentent des mêmes polarités sur leurs faces sensiblement en vis-à-vis.In particular, the magnets 11 are, in the illustrated example, arranged to form a “V” pattern or two series of “V”s for example when two series of magnets 11 are arranged radially. The faces converging towards each other are alternately internal faces 11d and external faces 11c. The magnets 11 form for example an angle of the order of 45° with a perpendicular to the axis of rotation X. Thus, two consecutive magnets 11 have the same polarities on their substantially opposite faces.

Le corps de rotor 3, et plus précisément les tôles comportent en outre au moins un organe de maintien 15, 17 de l’aimant 11 dans le logement 13.The rotor body 3, and more precisely the sheets, further comprise at least one member 15, 17 for holding the magnet 11 in the housing 13.

Un organe de maintien 15, 17 peut être prévu pour chaque aimant 11 ou en variante être commun pour au moins deux aimants 11. Il peut s’agir d’une ou plusieurs pièces rapportées, c’est-à-dire qui ne sont pas formées d’une seule pièce avec les tôles ou le corps de rotor 3, ou en alternative, l’organe de maintien peut être formé directement par les tôles. Des modes de réalisation sont détaillés ci-après.A holding member 15, 17 may be provided for each magnet 11 or alternatively be common for at least two magnets 11. It may be one or more added parts, i.e. which are not formed in one piece with the laminations or the rotor body 3, or alternatively, the holding member may be formed directly by the laminations. Embodiments are detailed below.

Premier mode de réalisationFirst embodiment

Selon un premier mode de réalisation, l’organe de maintien 15 est réalisé par une pièce rapportée dans le logement 13 et permettant de mettre en contrainte l’aimant 11 dans ce logement 13. On entend par « pièce rapportée » le fait que l’organe de maintien 15 soit réalisé par une pièce additionnelle non déjà prévue dans le corps de rotor 3 et qui peut être dissociée du corps de rotor 3.According to a first embodiment, the holding member 15 is produced by a part added to the housing 13 and making it possible to stress the magnet 11 in this housing 13. The term “added part” means that the holding member 15 is produced by an additional part not already provided in the rotor body 3 and which can be separated from the rotor body 3.

En outre, selon le premier mode de réalisation au moins un organe de maintien 15 tel qu’une goupille est prévue pour chaque aimant 11.Furthermore, according to the first embodiment at least one holding member 15 such as a pin is provided for each magnet 11.

L’organe de maintien 15 est donc intercalé entre la tôle et l’aimant 11, pour assurer le maintien de l’aimant 11 à l’intérieur du logement 13 correspondant. L’organe de maintien 15 forme une butée.The holding member 15 is therefore interposed between the sheet metal and the magnet 11, to ensure that the magnet 11 is held inside the corresponding housing 13. The holding member 15 forms a stop.

L’organe de maintien 15 peut être réalisé en un matériau métallique ou en plastique. Tout autre matériau peut être envisagé.The holding member 15 may be made of a metallic or plastic material. Any other material may be considered.

Dans l’exemple illustré, l’organe de maintien 15 est réalisé par une goupille. Il peut s’agir d’une goupille cylindrique, d’une goupille pleine, d’une goupille élastique, d’une goupille fendue, d’une goupille à tête. En alternative, il pourrait s’agir d’une vis, ou encore d’une broche.In the example illustrated, the holding member 15 is made by a pin. It may be a cylindrical pin, a solid pin, a spring pin, a split pin, a headed pin. Alternatively, it could be a screw, or even a pin.

Dans l’exemple illustré, l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, est de forme allongée suivant une direction axiale, c’est-à-dire qu’il s’étend parallèlement à l’axe de rotation X une fois inséré dans le logement 13. L’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, peut s’étendre sur toute la hauteur de l’aimant 11, ou sur toute la hauteur de la cavité recevant l’aimant ou les aimants 11. L’organe de maintien 15 peut traverser un nombre prédéfini de tôles, voire le paquet de tôles entier. En variante, au moins un organe de maintien 15 peut être monté par chaque face axiale du paquet de tôles.In the illustrated example, the holding member 15, such as a pin, is of elongated shape in an axial direction, that is to say that it extends parallel to the axis of rotation X once inserted into the housing 13. The holding member 15, such as a pin, can extend over the entire height of the magnet 11, or over the entire height of the cavity receiving the magnet or magnets 11. The holding member 15 can pass through a predefined number of sheets, or even the entire stack of sheets. Alternatively, at least one holding member 15 can be mounted on each axial face of the stack of sheets.

En l’occurrence, l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, est monté comprimé dans une portion secondaire 133 du logement 13. La portion secondaire 133 présente une forme complémentaire à celle de l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille. Elle est dans cet exemple cylindrique. Une telle forme cylindrique ne perturbe pas ou peu le passage du champ du circuit magnétique. Selon le mode de réalisation décrit, la portion secondaire 133 par exemple cylindrique est ménagée du côté du diamètre intérieur D1.In this case, the holding member 15, such as a pin, is mounted compressed in a secondary portion 133 of the housing 13. The secondary portion 133 has a shape complementary to that of the holding member 15, such as a pin. In this example, it is cylindrical. Such a cylindrical shape does not or only slightly disturb the passage of the field of the magnetic circuit. According to the embodiment described, the secondary portion 133, for example cylindrical, is arranged on the side of the internal diameter D1.

En particulier, l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, est agencé dans le logement en contact mécanique avec la face d’extrémité interne 11d d’au moins un aimant 11. Dans le cas d’un aimant 11 de forme parallélépipédique, l’organe de maintien 15 est agencé contre une petite face interne. L’organe de maintien 15 tel qu’une goupille exerce alors un effort radial sur l’aimant 11 de manière à plaquer l’aimant 11, et plus précisément sa face d’extrémité externe 11c, contre la face externe (c'est-à-dire du côté de la périphérique externe de la tôle) correspondante du logement 13. Ainsi, l’aimant ou les aimants 11 sont plaqués vers le diamètre extérieur D2. Cela permet de contrer la force magnétique qui attire l’aimant 11 vers le diamètre intérieur D1 et de fixer l’aimant 11 pendant la rotation pour ne pas perdre l’équilibrage.In particular, the holding member 15, such as a pin, is arranged in the housing in mechanical contact with the inner end face 11d of at least one magnet 11. In the case of a magnet 11 of parallelepiped shape, the holding member 15 is arranged against a small inner face. The holding member 15 such as a pin then exerts a radial force on the magnet 11 so as to press the magnet 11, and more precisely its outer end face 11c, against the corresponding outer face (i.e. on the side of the outer periphery of the sheet metal) of the housing 13. Thus, the magnet or magnets 11 are pressed towards the outer diameter D2. This makes it possible to counteract the magnetic force which attracts the magnet 11 towards the inner diameter D1 and to fix the magnet 11 during rotation so as not to lose the balance.

Différentes variantes de positionnement peuvent être envisagées. L’organe de maintien 15 peut être agencé de façon centrée en regard de la face d’extrémité interne 11d de l’aimant 11, comme représenté sur la . Dans ce cas, la portion secondaire 133 par exemple cylindrique du logement 13 est ménagée du côté du diamètre intérieur D1, et de façon centrée en vis-à-vis de la face d’extrémité interne 11d de l’aimant 11.Different positioning variants can be envisaged. The holding member 15 can be arranged in a centered manner opposite the internal end face 11d of the magnet 11, as shown in FIG. . In this case, the secondary portion 133, for example cylindrical, of the housing 13 is provided on the side of the internal diameter D1, and in a centered manner opposite the internal end face 11d of the magnet 11.

En alternative, l’organe de maintien 15 peut être agencé en regard d’un coin de l’aimant 11, comme schématisé sur les figures 3a, 3b. Ainsi, l’organe de maintien 15 peut exercer un effort sur la face d’extrémité interne 11d et sur une face latérale 11b de façon à plaquer la face d’extrémité externe 11c et la face latérale 11b opposée contre les faces correspondantes du logement 13. Dans ce cas, la portion secondaire 133 par exemple cylindrique du logement 13 est ménagée de façon excentrée, en vis-à-vis d’un coin de la face d’extrémité interne 11d de l’aimant 11.Alternatively, the holding member 15 may be arranged opposite a corner of the magnet 11, as shown schematically in FIGS. 3a, 3b. Thus, the holding member 15 may exert a force on the internal end face 11d and on a lateral face 11b so as to press the external end face 11c and the opposite lateral face 11b against the corresponding faces of the housing 13. In this case, the secondary portion 133, for example cylindrical, of the housing 13 is arranged eccentrically, opposite a corner of the internal end face 11d of the magnet 11.

Selon encore une autre variante, lorsque l’organe de maintien 15 est une goupille à tête, comme schématisé sur la , il peut maintenir également axialement l’aimant 11 dans le logement 13. La tête de la goupille forme une patte de maintien axial de l’aimant 11 qui vient en appui contre une face d’extrémité axiale 11a de l’aimant 11.According to yet another variant, when the holding member 15 is a headed pin, as shown diagrammatically in the , it can also axially hold the magnet 11 in the housing 13. The head of the pin forms an axial holding tab for the magnet 11 which comes to bear against an axial end face 11a of the magnet 11.

Deuxième mode de réalisationSecond embodiment

Un deuxième mode de réalisation schématisé sur la , diffère du premier mode de réalisation en ce qu’au moins un organe de maintien 15 est commun pour au moins deux aimants 11 consécutifs. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation sont détaillées ci-après.A second embodiment schematized on the , differs from the first embodiment in that at least one holding member 15 is common for at least two consecutive magnets 11. Only the differences from the first embodiment are detailed below.

Pour ce faire, deux logements 13 consécutifs présentent une portion secondaire 135 commune pour recevoir l’organe de maintien 15. Ce dernier assure ainsi un maintien de chaque aimant 11 radialement et tangentiellement au diamètre extérieur.To do this, two consecutive housings 13 have a common secondary portion 135 to receive the holding member 15. The latter thus ensures that each magnet 11 is held radially and tangentially to the outer diameter.

La forme de la portion secondaire 135 est complémentaire à celle de l’organe de maintien 15. Dans le cas d’une goupille par exemple, la portion secondaire 135 peut présenter une forme générale cylindrique.The shape of the secondary portion 135 is complementary to that of the holding member 15. In the case of a pin for example, the secondary portion 135 may have a generally cylindrical shape.

La forme de la portion secondaire 135 commune peut être conçue de façon à augmenter les efforts vers les aimants 11. Pour ce faire, la portion secondaire 135 peut éventuellement présenter une ou plusieurs oreilles 136.The shape of the common secondary portion 135 can be designed so as to increase the forces towards the magnets 11. To do this, the secondary portion 135 can optionally have one or more ears 136.

Troisième mode de réalisationThird embodiment

Selon un troisième mode de réalisation, illustré sur les figures 5a à 5c, l’organe de maintien n’est pas réalisé par une pièce rapportée dans le logement 13 mais directement par la tôle, plus précisément en utilisant la déformation de la tôle.According to a third embodiment, illustrated in Figures 5a to 5c, the holding member is not produced by a part added in the housing 13 but directly by the sheet metal, more precisely by using the deformation of the sheet metal.

Cette solution utilise les trous de fixation 7 déjà présents pour venir déformer la tôle et plus précisément la zone de la tôle présentant le logement 13, lorsque l’organe ou les organes de fixation 6 sont insérés.This solution uses the fixing holes 7 already present to deform the sheet metal and more precisely the area of the sheet metal presenting the housing 13, when the fixing member or members 6 are inserted.

Pour ce faire, les organes de fixation 6 sont montés en force dans les trous de fixation 7 associés. Les trous de fixation 7 sont de plus petites dimensions, par exemple de plus petit diamètre, que les organes de fixation 6 de façon à permettre le montage en force. Les parois 17 des tôles qui délimitent les logements 13 sont déformées élastiquement sous l’effet du montage en force. Les aimants 11 sont ainsi contraints en position tangentiellement dans les logements 13.To do this, the fixing members 6 are force-fitted into the associated fixing holes 7. The fixing holes 7 are of smaller dimensions, for example of smaller diameter, than the fixing members 6 so as to allow force-fitting. The walls 17 of the sheets which delimit the housings 13 are elastically deformed under the effect of the force-fitting. The magnets 11 are thus constrained into position tangentially in the housings 13.

Lorsqu’il y a une pluralité d’aimants 11, les trous de fixation 7 sont ménagés entre deux logements 13 en étant du côté de l’arbre de rotor 2. Chaque trou de fixation 7 se trouve à l’opposé de deux faces convergentes, ici externes 11c, des aimants 11.When there is a plurality of magnets 11, the fixing holes 7 are provided between two housings 13 on the side of the rotor shaft 2. Each fixing hole 7 is located opposite two converging faces, here external 11c, of the magnets 11.

La forme des trous de fixation 7 peut être optimisée de façon à maîtriser, diriger les déformations de la matière dans au moins une direction souhaitée lors du montage en force. Plus précisément, la forme des trous de fixation 7 peut être adaptée de manière à diriger les zones de déformations vers les aimants 11. La forme des trous de fixation 7 peut être conçue de façon à augmenter la surface de contact entre la tôle et l’organe de fixation 7 en direction des aimants 11 à l’opposé.The shape of the fixing holes 7 can be optimized so as to control, direct the deformations of the material in at least one desired direction during force mounting. More precisely, the shape of the fixing holes 7 can be adapted so as to direct the deformation zones towards the magnets 11. The shape of the fixing holes 7 can be designed so as to increase the contact surface between the sheet metal and the fixing member 7 in the direction of the magnets 11 on the opposite side.

Les trous de fixation 7 peuvent présenter pour ce faire un ou plusieurs décrochements 71.The fixing holes 7 may have one or more recesses 71 for this purpose.

Les décrochements 71 ne doivent pas être en face de la longueur d’un aimant 11 / d’un logement 13.The recesses 71 must not be opposite the length of a magnet 11 / a housing 13.

Les décrochements 71 sont avantageusement opposés aux zones pour lesquelles une déformation est souhaitée. Les décrochements 71 peuvent être placés de sorte que la déformation soit concentrée vers les aimants 11 / vers leurs logements 13, lors de l’insertion de l’organe de fixation 6 dans le trou de fixation 7.The recesses 71 are advantageously opposite the areas for which deformation is desired. The recesses 71 can be placed so that the deformation is concentrated towards the magnets 11 / towards their housings 13, when inserting the fixing member 6 into the fixing hole 7.

Les décrochements 71 peuvent être ménagés de sorte que le trou de fixation 7 présente au moins trois zones de contact avec l’organe de fixation 6, et de sorte qu’au moins deux zones de contact soient orientées vers les aimants 11 / vers leurs logements 13. Les trous de fixation 7 peuvent présenter par exemple au moins trois décrochements 71.The recesses 71 may be arranged so that the fixing hole 7 has at least three contact zones with the fixing member 6, and so that at least two contact zones are oriented towards the magnets 11/towards their housings 13. The fixing holes 7 may have, for example, at least three recesses 71.

Dans l’exemple particulier de la , les trous de fixation 7 présentent trois décrochements 71 décalés angulairement de 120°, ce qui permet de diriger les déformations selon les flèches F entre deux décrochements 71. La matière se déforme ainsi dans un sens désiré, notamment vers les aimants 11.In the particular example of the , the fixing holes 7 have three recesses 71 offset angularly by 120°, which makes it possible to direct the deformations according to the arrows F between two recesses 71. The material is thus deformed in a desired direction, in particular towards the magnets 11.

Une telle configuration n’est pas limitative. Les décrochements 71 peuvent être répartis selon une autre configuration autour du trou de fixation 7. Dans l’exemple particulier de la , les trous de fixation présentent quatre décrochements 71. Trois des décrochements 71 sont plus proches de de la périphérie interne et de l’arbre de rotor que de la périphérie externe, le quatrième étant plus proche de la périphérie externe. Such a configuration is not limiting. The recesses 71 may be distributed according to another configuration around the fixing hole 7. In the particular example of the , the fixing holes have four recesses 71. Three of the recesses 71 are closer to the inner periphery and the rotor shaft than to the outer periphery, the fourth being closer to the outer periphery.

Les décrochements 71 peuvent être sous formes de lobes ( ), ou de fentes rectangulaires ( ), ou encore de fentes triangulaires ou en pointe ou en dent.The 71 recesses can be in the form of lobes ( ), or rectangular slots ( ), or even triangular, pointed or toothed slots.

Les trous de fixations 7 peuvent être de forme générale cylindrique. Dans les exemples précédents, les décrochements 71 peuvent être prévus autour d’une telle forme cylindrique.The fixing holes 7 may be of generally cylindrical shape. In the previous examples, the recesses 71 may be provided around such a cylindrical shape.

De façon alternative, les trous de fixation 7 peuvent être de forme triangulaire par exemple, de façon à concentrer les déformations vers les aimants 11.Alternatively, the fixing holes 7 may be triangular in shape for example, so as to concentrate the deformations towards the magnets 11.

Selon encore une autre variante, les trous de fixations 7 peuvent présenter une section de forme carrée, rectangulaire, ou toute autre forme adaptée au passage des organes de fixation 6 et permettant de diriger les déformations vers les aimants 11 avec ou sans décrochements 71.According to yet another variant, the fixing holes 7 may have a square, rectangular section, or any other shape suitable for the passage of the fixing members 6 and making it possible to direct the deformations towards the magnets 11 with or without recesses 71.

Ainsi, les modes de réalisation précédemment décrits avec une pièce rapportée ou en utilisant la déformation de la tôle pour maintenir l’aimant 11 permettent de s’affranchir de la solution antérieure nécessitant l’injection d’une matière telle qu’une résine ou du vernis dans les logements 13, de façon à bloquer les aimants 11 dans les logements 13.Thus, the embodiments previously described with an added part or using the deformation of the sheet metal to hold the magnet 11 make it possible to avoid the previous solution requiring the injection of a material such as a resin or varnish into the housings 13, so as to block the magnets 11 in the housings 13.

Le aimants 11 sont maintenus mécaniquement par exemple par des organes de maintien 15 tels que des goupilles montées en appui contre les faces d’extrémité internes 11d d’un ou plusieurs aimants 11 correspondants. Lorsque les aimants 11 sont disposés radialement, et plus particulièrement en « V », et non le long de la périphérie externe du rotor, les organes de maintien 15 permettent de venir plaquer radialement les aimants 11 dans les logements 13 pour que le maximum de contraintes soit vers le diamètre extérieur du rotor 1. Ceci permet de stabiliser les aimants 11 lors de la mise en centrifugation.The magnets 11 are mechanically held for example by holding members 15 such as pins mounted to bear against the internal end faces 11d of one or more corresponding magnets 11. When the magnets 11 are arranged radially, and more particularly in a “V”, and not along the external periphery of the rotor, the holding members 15 make it possible to radially press the magnets 11 into the housings 13 so that the maximum stress is towards the external diameter of the rotor 1. This makes it possible to stabilize the magnets 11 during centrifugation.

Le aimants 11 peuvent aussi être maintenus mécaniquement directement par les tôles, lorsque les organes de fixation 6 sont montés en force dans les trous de fixation 7 déjà prévus pour serrer les disques 5 d’équilibrage et le paquet de tôles. La matière est alors déformée au niveau des trous de fixation 7 ce qui comprime les logements 13 et les parois 17 délimitant ces logements 13 permettent de retenir les aimants 11 dans ces derniers.The magnets 11 can also be mechanically held directly by the sheets, when the fixing members 6 are force-fitted into the fixing holes 7 already provided for tightening the balancing discs 5 and the pack of sheets. The material is then deformed at the fixing holes 7 which compresses the housings 13 and the walls 17 delimiting these housings 13 make it possible to retain the magnets 11 in the latter.

Selon l’un ou l’autre des modes de réalisation, l’aimant ou les aimants 11 peuvent être maintenus de façon simple pendant les différents cycles en vitesse du rotor 1 permettant de garder l’équilibrage et d’avoir un niveau de bruit acceptable sans détériorer la machine.
According to either embodiment, the magnet or magnets 11 can be maintained in a simple manner during the different speed cycles of the rotor 1, making it possible to maintain balance and have an acceptable noise level without damaging the machine.

Claims (10)

Rotor (1) de machine électrique tournante comportant :
  • un arbre de rotor (2) s’étendant selon un axe de rotation (X) du rotor,
  • un corps de rotor (3) comportant une pluralité de tôles présentant chacune au moins un logement (13) s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation (X), les tôles étant empilées coaxialement autour de l’arbre de rotor (2), et
  • au moins un aimant (11) permanent reçu dans le logement (13) formé dans les tôles,
  • caractérisé en ce queles tôles comportent en outre au moins un organe de maintien (15, 17) de l’aimant (11) dans le logement (13).
Rotor (1) of a rotating electrical machine comprising:
  • a rotor shaft (2) extending along an axis of rotation (X) of the rotor,
  • a rotor body (3) comprising a plurality of laminations each having at least one housing (13) extending radially relative to the axis of rotation (X), the laminations being stacked coaxially around the rotor shaft (2), and
  • at least one permanent magnet (11) received in the housing (13) formed in the sheets,
  • characterized in that the sheets further comprise at least one member (15, 17) for holding the magnet (11) in the housing (13).
Rotor (1) selon la revendication précédente, comportant une pluralité d’aimants (11) permanents reçus dans des logements (13) respectifs formés dans les tôles, de sorte que deux aimants (11) consécutifs présentent des faces d’extrémité (11c, 11d) convergentes l’une vers l’autre. Rotor (1) according to the preceding claim, comprising a plurality of permanent magnets (11) received in respective housings (13) formed in the sheets, so that two consecutive magnets (11) have end faces (11c, 11d) converging towards each other. Rotor (1) selon la revendication 2, comportant au moins un organe de maintien (15, 17) pour chaque aimant (11).Rotor (1) according to claim 2, comprising at least one holding member (15, 17) for each magnet (11). Rotor (1) selon la revendication 2, comportant au moins un organe de maintien (15) commun pour au moins deux aimants (11).Rotor (1) according to claim 2, comprising at least one holding member (15) common to at least two magnets (11). Rotor (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’organe de maintien (15) est réalisé par une pièce rapportée agencée dans le logement (13) en contact mécanique avec une face d’extrémité interne (11d) d’au moins un aimant (11), la face d’extrémité interne (11d) étant disposée du côté de l’arbre de rotor (2).Rotor (1) according to one of claims 1 to 4, in which the holding member (15) is produced by an added part arranged in the housing (13) in mechanical contact with an internal end face (11d) of at least one magnet (11), the internal end face (11d) being arranged on the side of the rotor shaft (2). Rotor (1) selon la revendication précédente, dans lequel les aimants (11) présentent une forme parallélépipédique, et dans lequel l’organe de maintien (15) est agencé contre une petite face (11d) d’au moins un aimant (11).Rotor (1) according to the preceding claim, in which the magnets (11) have a parallelepiped shape, and in which the holding member (15) is arranged against a small face (11d) of at least one magnet (11). Rotor (1) selon l’une des revendications 1 à 3, comportant deux disques (5) agencés axialement de part et d’autre du corps de rotor (3) et maintenus par au moins un organe de fixation monté en force dans des trous de fixation (7) associés ménagés dans les disques (5) et la pluralité de tôles, et dans lequel les tôles présentent des parois (17) délimitant le logement (13), déformées élastiquement sous l’effet du montage en force, de manière à retenir l’aimant (11) dans le logement (13).Rotor (1) according to one of claims 1 to 3, comprising two disks (5) arranged axially on either side of the rotor body (3) and held by at least one fixing member force-fitted in associated fixing holes (7) formed in the disks (5) and the plurality of sheets, and in which the sheets have walls (17) delimiting the housing (13), elastically deformed under the effect of the force-fitting, so as to retain the magnet (11) in the housing (13). Rotor (1) selon la revendication précédente, dans lequel les trous de fixation (7) présentent un nombre prédéfini de décrochements (71).Rotor (1) according to the preceding claim, in which the fixing holes (7) have a predefined number of recesses (71). Rotor (1) selon la revendication précédente, dans lequel les trous de fixation (7) présentent trois décrochements (71) décalés angulairement de 120°.Rotor (1) according to the preceding claim, in which the fixing holes (7) have three recesses (71) angularly offset by 120°. Machine électrique tournante comportant un rotor (1) selon l’une des revendications précédentes.Rotating electrical machine comprising a rotor (1) according to one of the preceding claims.
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