EP4158753A1 - Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit - Google Patents

Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit

Info

Publication number
EP4158753A1
EP4158753A1 EP21733498.6A EP21733498A EP4158753A1 EP 4158753 A1 EP4158753 A1 EP 4158753A1 EP 21733498 A EP21733498 A EP 21733498A EP 4158753 A1 EP4158753 A1 EP 4158753A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
shaft
channels
flange
sheets
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
EP21733498.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Cédric LEDIEU
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.)
Novares France SAS
Original Assignee
Novares France 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 Novares France SAS filed Critical Novares France SAS
Publication of EP4158753A1 publication Critical patent/EP4158753A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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]
    • 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
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator

Definitions

  • the invention relates to a rotor for an electric motor arranged to allow better removal of the heat generated during its operation.
  • the invention also relates to an electric motor comprising such a rotor.
  • current electric motors include a rotor integral with a shaft and a stator which surrounds the rotor.
  • the stator is mounted in a housing which has bearings for the rotational mounting of the shaft.
  • the rotor comprises a body formed by a stack of sheets or pole wheels (claw pole) held in the form of a package by means of a suitable fixing system.
  • the rotor body has internal cavities housing permanent magnets.
  • the stator comprises a body formed by a stack of sheets forming a ring, the inner face of which is provided with teeth delimiting in pairs a plurality of notches open towards the interior of the stator body and intended to receive phase windings.
  • phase windings pass through the notches of the stator body and form buns projecting on either side of the stator body.
  • the phase windings can for example consist of a plurality of U-shaped conductor segments, the free ends of two adjacent segments being connected together by welding.
  • the pack of sheets is clamped axially between a front flange and a rear flange mounted coaxially with the shaft.
  • Each flange has the overall shape of a disc extending in a radial plane perpendicular to the axis of the shaft.
  • Each flange comprises a central orifice for coaxial mounting on the shaft and several through holes intended to receive fixing screws axially passing through the entire package of sheets, said screws being secured to the flanges by means of nuts.
  • the front and rear flanges are generally formed from a non-magnetic material which conducts heat, for example a metal.
  • the housing generally has front and rear bearings assembled together.
  • the bearings define an internal cavity in which the rotor and the stator are housed.
  • Each of the bearings centrally carries a ball bearing for the rotational mounting of the rotor shaft.
  • the invention therefore aims to provide a rotor and an electric motor comprising such a rotor arranged to allow better removal of the heat generated during its operation and which does not have the drawbacks of the existing solutions described above.
  • the invention relates to a rotor for an electric motor comprising:
  • a pack of sheets mounted coaxially on the rotor shaft, said pack of sheets comprising first internal cavities and at least two second internal cavities symmetrical with respect to the axis of the shaft and between them, said at least two second internal cavities axially crossing the entire package of sheets so that they open out, at one of their ends, at a front side face of said package of sheets and, at another of their ends, at the level of a rear lateral face of said pack of sheets, said at least two second internal cavities being configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the pack of sheets;
  • a front flange and a rear flange mounted coaxially on the rotor shaft and arranged axially on either side of the pack of sheets so as to be contiguous respectively to the front and rear side faces of the pack of sheets; characterized in that the shaft is provided with at least a first internal channel for circulating a cooling fluid, called the inlet channel, and at least a second internal channel for circulating a cooling fluid , said outlet channel, and in that the front flange, respectively the rear flange, is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the sheet bundle at least two front connecting channels, respectively at least of them rear connection channels, inside which can circulate a cooling fluid, each of said at least two front connection channels, respectively rear, being in fluid communication with one of said inlet and outlet channels and with the one of said at least two second internal cavities.
  • the shaft is provided with at least a first internal channel for circulating a cooling fluid, called the inlet channel, and at least a second internal channel for circulating a cooling fluid
  • the rotor of the invention will make it possible to better evacuate the heat generated during its use, due to the passage of a cooling fluid in second internal cavities formed inside the pack of sheets. Furthermore, the fact of circulating the cooling fluid through the end flanges generates few changes in the general structure of the electric motor and, therefore, offers a relatively inexpensive solution to the problem of evacuation. of heat in electric motors.
  • At least two front connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said at least two rear connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a cooling fluid intended for cooling of the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the front flange and the front side face of the sheet packet through said at least two front connecting channels, then inside the sheet metal pack through said at least two second internal cavities, then between the rear flange and the rear side face of the sheet bundle through said at least two rear connecting channels, and finally through the outlet channel.
  • the shaft comprises a hollow front end portion and a hollow rear end portion separated from the front end portion by a solid central portion, the front end portion, respectively the rear end portion, being crossed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel, respectively the outlet channel, of the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed at the interior of the front end portion, respectively of the rear end portion, so as to open out on one side into the inlet channel, respectively the outlet channel, and on the other side into said au at least two front link channels, respectively said at least two rear link channels.
  • At least two rear connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said at least two front connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a fluid of cooling intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the rear flange and the rear side face of the stack of sheets through said at least two rear connection channels, then inside of the sheet package through said at least two second internal cavities, then between the front flange and the front side face through said at least two front connecting channels, and finally through the outlet channel.
  • the shaft comprises a hollow front end portion and a solid rear end portion separated from the front end portion by a hollow central portion, the front end portion and the central portion being crossed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel of the shaft, the front end portion also being crossed by at least one peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity, said at least one peripheral cavity forming the channel of outlet of the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed inside the front end portion, respectively of the central portion, so as to open out from a side in the output channel, respectively the input channel, and on the other side in said at least two front connection channels, respectively said at least two rear connection channels.
  • the shaft comprises a main body provided with a blind hole aligned along the axis of the shaft, said blind hole comprising two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section having a first internal diameter and a second section having a second internal diameter, and a plastic insert is housed within the blind hole at the first section, said insert being formed of a tubular portion aligned with the second section of the blind hole and having an internal diameter which is substantially equal to the second internal diameter, and an annular portion extending radially around one end of the tubular portion, said annular portion being positioned at the interface between the first section and the second section of the blind hole and having an outer diameter which is substantially equal to the first inner diameter, the inlet channel of the shaft being jointly defined by the tubular portion ire of the insert and by the second section of the blind hole and the outlet channel of the shaft corresponding to the space delimited by the first section of the blind hole and by the tubular and annular parts of the insert.
  • the insert comprises one or more separation fins extending radially from the outer periphery of the tubular part, each of the fins of separation being configured to separate the output channel into two or more output channel segments.
  • Each of the front and rear flanges has an internal face in contact with a lateral face of the pack of sheets, said internal face being provided with at least two oblong-shaped grooves extending radially from a recessed central zone of said flange, at the level of which said grooves are in fluid communication with the inlet or outlet channel of the shaft, up to an intermediate zone of said flange facing one of said at least two second internal cavities of the stack of sheets.
  • each of said radial grooves faces a radial hole formed through the shaft, said radial hole opening out on one side into the inlet or outlet channel of the shaft and on the other side into the peripheral wall of the tree.
  • each of the front and rear flanges is provided on its internal face with a circular groove intended to house an annular-shaped seal, said seal being intended to ensure the seal between the flange and the pack of sheets .
  • the front flange is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the sheet package several groups of front connection channels, respectively several groups of rear connection channels, each of the groups comprising at least two front connection channels, respectively at least two rear connection channels, inside which can circulate a cooling fluid, each of said at least two front connection channels, respectively rear, being in fluid communication with the one of said inlet and outlet channels and with one of said at least two second internal cavities.
  • the front flange, respectively the rear flange is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the sheet package several front intermediate channels, respectively several rear intermediate channels, inside which can circulate a fluid cooling, each of the front intermediate channels, respectively rear, being aligned axially with a radial segment of the packet of sheets separating two second adjacent internal cavities, each of said front intermediate channels, respectively rear, being in fluid communication with one of said channels d 'inlet and outlet and with a through hole formed through the sheet metal pack, said through hole potentially accommodating a fixing screw for securing the front and rear flanges to the sheet metal pack.
  • the invention also relates to an electric motor comprising a rotor as defined above.
  • Figure 1 is a cutaway perspective view of a rotor according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of the rotor according to Figure 1
  • Figure 3 is a rear axial view of the rotor according to Figure 1, the rear flange having been removed,
  • FIG 4 is a perspective view of the shaft used in the rotor of Figure 1
  • Figure 5 is a longitudinal sectional view of the shaft of Figure 4,
  • Figure 6 is a perspective view of the outer face of the front flange used in the rotor of Figure 1,
  • Figure 7 is a perspective view of the internal face of the flange of Figure 6,
  • Figure 8 is a longitudinal sectional view of a rotor according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 9 is a longitudinal sectional view of an electric motor incorporating the rotor of Figure 8,
  • Figure 10 is a perspective view of the shaft used in the rotor of Figure 8,
  • Figure 11 is a longitudinal sectional view of the shaft of Figure 10
  • Figure 12 is a front axial view of the shaft of Figure 10
  • Figure 13 is a perspective view of the insert used in the shaft of Figure 10,
  • Figure 14 is a cutaway perspective view of a rotor according to a third embodiment of the invention.
  • Figure 15 is a rear axial view of the rotor according to Figure 14, the rear flange having been removed,
  • Figure 16 is a perspective view of the outer face of the front flange used in the rotor of Figure 14,
  • Figure 17 is a perspective view of the internal face of the front flange of Figure 16.
  • axial and radial and their derivatives are defined with respect to the axis of rotation of the. rotor.
  • an axial orientation refers to an orientation parallel to the axis of rotation of the rotor and a radial orientation refers to an orientation perpendicular to the axis of rotation of the rotor.
  • front and rear refer to separate positions along the axis of rotation of the rotor.
  • the "front" end of the rotor shaft corresponds to the end of the shaft on which can be fixed a pulley, a pinion, a spline intended (e) to transmit the rotational movement. rotor to any other similar device for transmitting movements.
  • FIGS. 1 to 3 represent a rotor 10 according to a first embodiment of the invention.
  • the rotor 10 comprises a substantially cylindrical body formed by a pack of sheets 14 made of a ferromagnetic material, in particular steel, said body being integral in rotation with a shaft 12 mounted to rotate about an axis X.
  • the rotor 10 comprises in besides a plurality of permanent magnets 15 intended to be housed in a plurality of first internal cavities 141 formed inside the bundle of sheets 14 and disposed obliquely to each other, each of the first internal cavities 141 accommodating a single permanent magnet 15
  • the magnets 15 could be made of rare earth, for example.
  • the magnets 15 have the shape of a parallelepiped with rectangular section and are aligned in two planes perpendicular to the X axis of the shaft 12, each of said planes respectively forming a front side face 143 and a side face rear 144 of the sheet metal package 14.
  • the magnets 15 are distributed uniformly around the X axis and are arranged to form a star pattern with several branches.
  • the pack of sheets 14 is mounted coaxially on the shaft 12.
  • the shaft 12 can be force-fitted inside a central opening of the pack of sheets 14 so as to rotate the body of the rotor with the. tree 12.
  • the sheet metal pack 14 is formed by an axial stack of sheets which extend in a radial plane perpendicular to the X axis of the shaft 12.
  • a plurality of fixing holes 11 are made in the sheet metal pack 14 for allow the passage of fixing screws (not shown) of the sheets of the package. These fixing holes 11 are through so that it is possible to pass a screw inside each hole 11.
  • a first end of the screws bears against the outer face of a front end flange 17, while the other end of the screws projects from the outer face of a rear end flange 19 and is threaded so as to receive a nut which, once screwed on, exerts pressure against said outer face.
  • the packet of sheets 14 is clamped axially between the front end flange 17 and the rear end flange 19.
  • These flanges 17, 19 may advantageously allow to ensure a balancing of the rotor 10 while allowing a good maintenance of the magnets 15 inside the first internal cavities 141.
  • the balancing of these flanges can be carried out by adding or removing material.
  • the material removal can be carried out by machining, while the addition of material can be carried out by implanting elements in openings provided for this purpose and distributed along the circumference of the flange 17, 19.
  • the pack of sheets 14 furthermore comprises a plurality of second internal cavities 142 extending in a radial direction with respect to the X axis and are axially traversing.
  • These second internal cavities 142 are configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the pack of sheets.
  • these second internal cavities 142 are four in number, namely the cavities 142a, 142b, 142c and 142d.
  • the cavities 142a-142d each have a section in the form of a ring portion and are distributed uniformly around the X axis.
  • each cavity 142a-142d opens, at one of its ends, to the level with the front side face 143 of said sheet metal pack 14, and, at another of its ends, at the rear side face 144 of said sheet metal pack 14.
  • Each of the front and rear side faces 143, 144 faces and is directly adjacent to an internal face 173, 193 of the front and rear flanges 17, 19 respectively.
  • This shaft 12 comprises in particular a hollow front end portion 121 and a hollow rear end portion 123 separate from the hollow portion. 'front end 121 by a solid central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines in FIG. 5).
  • the front end portion 121 is crossed by a central cavity 124 of cylindrical shape, said cavity having a front end 124a open towards the outside and a rear end 124b closed.
  • Near the rear end 124b is formed a series of four holes 125 oriented radially with respect to the X axis of the shaft 12, said holes 125 being arranged at right angles to each other.
  • Each of the holes 125 has an end 125a radially distant from the central cavity 124 and open to the outside.
  • the front end portion 121 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the front end 124a of the central cavity 124, then the circulation of said cooling fluid through the central cavity 124 until it reaches the radial holes 125, then through the radial holes 125 until it reaches the ends 125a of the holes 125.
  • the rear end portion 123 is crossed by a central cavity 126 of cylindrical shape, said cavity having a rear end 126a open to the outside and a front end 126b closed.
  • the rear end portion 123 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the level of the ends 127a of the radial holes 127, then the circulation of said cooling fluid through the radial holes 127 until it is reached. the central cavity 126, then through the central cavity 126 until reaching the rear end 126a of the central cavity 126.
  • the central cavity 124 will thus be called the inlet channel for the cooling fluid and the central cavity 126 will be called the outlet channel for the cooling fluid.
  • the front flange 17 is substantially in the form of a disc comprising in particular an outer face 171 and an inner face 173.
  • the inner face 173 is in contact with the front lateral face 143 of the pack of sheets 14 ( on the other hand, the internal face 193 of the rear flange 19 is in contact with the rear lateral face 144 of the pack of sheets 14).
  • the internal face 173 is provided with a series of four grooves 175 of oblong shape extending radially from a recessed central zone 172 of said flange to an intermediate zone of said flange, the four grooves 175 being arranged at right angles to each other. compared to others.
  • the outer face 171 therefore has a protuberance 178 matching the hollow shape of the underlying grooves 175.
  • Cavities 176 with a hexagonal section are also provided at the level of the outer face 171, each of said cavities 176 being able to house the head of a screw intended to connect the front and rear flanges 17, 19.
  • a bore 177 is of this fact formed through the front flange 17 to allow passage of the threaded rod of said screw.
  • each of the grooves 175 has a distal end 175a and a proximal end 175b.
  • the proximal end 175b opens onto the central zone 172 towards which also the ends 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 open and the distal end 175a faces one of the second internal cavities 142a-142d of the sheet metal package 14.
  • fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d via the grooves 175 of the front flange 17.
  • fluid communication takes place between the radial holes 127 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d via radial grooves 195 formed at the level of the internal face 193 of the rear flange 19.
  • the grooves 175 will thus be called the front connection channels and the grooves 195 will be called the rear connection channels.
  • the rotor 10 can be cooled by a cooling fluid, such as oil for example, said cooling fluid circulating in the rotor successively through the inlet channel 124, then between the front flange 17 and the face.
  • a cooling fluid such as oil for example
  • said cooling fluid circulating in the rotor successively through the inlet channel 124, then between the front flange 17 and the face.
  • front side 143 of the sheet metal pack 14 through the front connecting channels 175 then inside the sheet metal pack 14 through the second internal cavities 142a-142d, then between the rear flange 19 and the rear side face 144 of the packet of sheets 14 through the rear connection channels 195, and finally through the outlet channel 126.
  • each of the front and rear flanges 17, 19 is advantageously provided on its internal face 173, 193 with a circular groove 174 intended to accommodate a seal 16 of annular shape, said seal d the seal 16 being intended to ensure the seal between the front or rear flange 17, 19 and the sheet metal pack 14.
  • the circular groove 174 will be radially further from the central zone 172 than the distal ends 175a of the grooves 175.
  • FIG. 8 represents a rotor 10 according to a second embodiment of the invention. This second embodiment differs from the first embodiment described above by the shaft 12 used, which induces a cooling circuit which is also different.
  • the shaft 12 comprises a main body 120, formed of a front end portion 121 and a rear end portion 123, said end portions being separated. by a central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines in FIG. 11).
  • the main body 120 is provided with a blind hole 128 aligned along the X axis of the shaft 12.
  • This blind hole 128 comprises two contiguous sections of diameters different internal ones, namely a first section 128a having an internal diameter DI and a second section 128b having an internal diameter D2.
  • a plastic insert 13 is housed within the blind hole 128 at the first section 128a.
  • this insert 13 is formed of a tubular portion 131, having an internal diameter Di substantially equal to the internal diameter D2, and an annular portion 132 extending radially around one of the ends of the tubular part 131, said annular part 132 having an external diameter De substantially equal to the internal diameter Dl.
  • Four fins 133 extend radially from the outer periphery of the tubular part 131, said fins 133 being perpendicular to each other.
  • Each of the fins 133 has a length such that its free end is tangent to the outer peripheral edge of the annular portion 132.
  • the shaft 12 has a first channel 124, called the input channel, by which can be conveyed a cooling fluid intended to cool the rotor 10, and at least a second channel 126, said outlet channel, through which the cooling fluid can exit after having stored the heat coming from the magnets 15 and from the pack of sheets 14.
  • the inlet channel 124 is formed jointly by the tubular part 131 of the insert 13 and by the second section 128b of the blind hole 128.
  • the outlet channel 126 is defined by the peripheral space. surrounding the tubular part 131 of the insert 13.
  • the outlet channel 126 is thus delimited by the internal wall of the first section 128a of the blind hole 128 and by the tubular and annular parts 131, 132 of the insert 13.
  • This channel outlet 126 is respectively divided into four outlet channel segments 126a, 126b, 126c and 126d, two directly adjacent segments being separated by a fin 133.
  • the shaft 12 is provided with four holes 125 oriented radially with respect to the X axis of the shaft 12, said holes 125 being formed inside the front end portion 121 so as to open out, on one side, into one of the outlet channel segments 126a-126d and, on the other side, in one of the front link channels 175, as shown in FIG. 8.
  • holes 127 oriented radially with respect to the X axis of the shaft 12 are formed at the interior of the central portion 122 so as to open out, on one side, into the inlet channel 124 and, on the other side, in one of the rear link channels 195.
  • the rotor 10 can be cooled by a cooling fluid, such as oil for example, said circulating cooling fluid.
  • a cooling fluid such as oil for example, said circulating cooling fluid.
  • an electric motor 30 equipped with the rotor 10 of Figure 8.
  • This electric motor 30 comprises in particular a two-part housing housing the rotor 10 and an annular stator 36 which surrounds the rotor 10 so coaxial with the shaft 12.
  • the housing comprises in particular a front bearing 32 and a rear bearing 34 connected to each other by means of fixing screws 31.
  • the bearings 32, 34 are of hollow shape and each centrally carry a ball bearings, 33 and 35 respectively, for mounting the shaft 12 in rotation.
  • Chignons 37 project axially on either side of the stator body 36 and are housed in the intermediate space separating the stator 36 from the Respective bearings 32, 34.
  • the front and rear bearings 32, 34 will advantageously be made of metal.
  • FIG. 14 represents a rotor 10 according to a third embodiment of the invention. This third embodiment differs from the second embodiment by the front and rear flanges used.
  • FIG. 16 and 17 there is shown the front flange 17 fitted to the rotor 10 of Figure 14.
  • the rear flange 19 having a structure identical to the front flange 17, the technical details given below s' will apply in a similar manner to the rear flange 19.
  • the front flange 17 is substantially in the form of a disc comprising in particular an outer face 171 and an inner face 173.
  • the inner face 173 is in contact with the front side face 143 of the package. of sheets 14 (the internal face 193 of the rear flange 19 is on the other hand in contact with the rear lateral face 144 of the pack of sheets 14).
  • Cavities 176 with a hexagonal section are formed at the level of the external face 171, each of said cavities 176 being able to house the head of a screw intended to connect the front and rear flanges 17, 19. In another variant embodiment, these cavities 176 can be omitted. Hexagonal section cavities may also be formed on the rear flange 19 at its outer face, each of said cavities being able to accommodate a nut intended to cooperate with one of the screws for fixing the front and rear flanges 17, 19 on the packet of sheets 14. Bores 177 are also formed through the front flange 17 to allow the passage of the threaded rods of the screws. In the mounted position of the flanges 17 and 19, these bores 17 are configured to face fixing holes 11a of the sheet metal pack 14.
  • the pack of sheets 14 is also provided with several other through holes 11b which are not intended to accommodate a fixing screw.
  • the internal face 173 of the front flange 14 is further provided with a series of twelve grooves 175 of oblong shape extending radially from a recessed central zone 172 of said flange to an intermediate zone of said flange, the twelve grooves 175 being arranged according to four groups of three grooves 175, each group being separated by an intermediate groove 181 of oblong shape, said intermediate groove 181 extending radially from the central zone 172 to a distal end 181a.
  • the outer face 171 therefore has a protuberance 178 matching the hollow shape of the underlying grooves 175 and 181.
  • the sheet pack 14 comprises a plurality of second internal cavities 142 extending in a radial direction with respect to the X axis and are axially traversing. These second internal cavities 142 are configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the pack of sheets.
  • these second internal cavities 142 are four in number, namely the cavities 142a, 142b, 142c and 142d.
  • the cavities 142a-142d each have a section in the form of a ring portion and are distributed uniformly around the X axis.
  • Each cavity 142a-142d opens out, at one of its ends, at the level of the front lateral face 143 of said sheet metal pack 14, and, at another of its ends, at the level of the rear side face 144 of said sheet metal pack 14.
  • Each of the front and rear side faces 143, 144 faces and is directly adjacent to an internal face 173 , 193 of the front and rear flanges 17, 19 respectively.
  • each of the grooves 175 has a distal end 175a and a proximal end 175b.
  • the proximal end 175b opens onto the central zone 172 towards which also the ends 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 open and the distal end 175a faces one of the second internal cavities 142a-142d of the sheet metal pack 14.
  • fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d via the grooves 175 of the front flange 17.
  • fluid communication takes place between the radial holes 127 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d by means of corresponding radial grooves formed at the level of the internal face 193 of the rear flange 19.
  • each of the intermediate grooves 181 has a distal end 181a and a proximal end 181b.
  • the distal 181a and proximal 181b ends are aligned with the radial segments 18 of the packet of sheets 14, the proximal end 181b opening onto the central zone 172 towards which also the end 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 and the distal end 181a facing one of the through holes 11b of the bundle of sheets 14.
  • fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the through holes 11b via the intermediate grooves 181 of the front flange 17.
  • intermediate grooves 181 formed in the front flange 17 are called “av intermediate channels. ant ”and the intermediate grooves 181 formed in the rear flange 19 are called“ rear intermediate channels ”.
  • the cooling fluid will be able to circulate inside the package of sheets 14 not only through the internal cavities 142a-142d, but also through the through holes 11b, thus improving the evacuation of heat in the rotor compared to the first and second embodiments.
  • the invention is obviously not limited to the embodiments as described above.
  • the number of second internal cavities 142, of radial holes 125, 127, of through holes 11b and of intermediate grooves 181 may differ from four, and the number of number of front and rear link channels 175, 195 may differ from four or twelve.
  • a possible configuration of the invention could consist of a rotor comprising only two second internal cavities 142 arranged symmetrically with respect to the X axis of the shaft 12.
  • the rotor could include three (or another odd number) second internal cavities 142, said second internal cavities 142 being distributed evenly around the X axis. so as not to create an imbalance for the rotor.
  • the respective centers of gravity of the second internal cavities 142 may form an equilateral triangle in a plane perpendicular to the X axis and the center of gravity of this equilateral triangle will be aligned with the X axis.
  • the rotor 10 of FIG. 8 could include an insert 13 without separation fins 133. Therefore, the outlet channel 126 would not be divided into outlet channel segments 126a-126d, but would consist of a single peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity 124 formed by the tubular part 131 of the insert 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

A rotor (10) comprising channels (124, 126, 175, 195) for circulating a cooling fluid, a rotor shaft (12) which is mounted for rotation about an axis (X), and a lamination stack (14) which is mounted coaxially on the shaft (12). The lamination stack (14) comprises first internal cavities (141) and second internal cavities (142) which are symmetrical relative to the axis (X) of the shaft (12) and relative to each other. The two second internal cavities (142) extend axially through the whole of the lamination stack (14) so that they open, at the first end, into a front lateral face (143) of the lamination stack (14) and, at the other end, into a rear lateral face (144). The two second internal cavities (142) are configured to allow a cooling fluid to circulate inside the lamination stack (14). A plurality of permanent magnets (15) are received inside the first internal cavities (141). A front flange (17) and a rear flange (19) which are mounted coaxially on the shaft (32) are arranged on either side of the lamination stack (14) so as to be contiguous with the front and rear lateral faces (143, 144), respectively.

Description

ROTOR POUR MOTEUR ELECTRIQUE MUNI D'UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT ROTOR FOR ELECTRIC MOTOR EQUIPPED WITH A COOLING CIRCUIT
L'invention concerne un rotor pour moteur électrique agencé pour permettre une meilleure évacuation de la chaleur générée lors de son fonctionnement. L'invention concerne également un moteur électrique comprenant un tel rotor. The invention relates to a rotor for an electric motor arranged to allow better removal of the heat generated during its operation. The invention also relates to an electric motor comprising such a rotor.
De manière générale, les moteurs électriques actuels comportent un rotor solidaire d'un arbre et un stator qui entoure le rotor. Le stator est monté dans un carter qui comporte des roulements pour le montage en rotation de l'arbre. Le rotor comporte un corps formé par un empilage de tôles ou roues polaires (claw pôle) maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. Le corps du rotor comporte des cavités internes logeant des aimants permanents. Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue de dents délimitant deux à deux une pluralité d'encoches ouvertes vers l'intérieur du corps de stator et destinées à recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements de phase traversent les encoches du corps de stator et forment des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps de stator. Les enroulements de phase peuvent par exemple être constitués d'une pluralité de segments de conducteur en forme de U, les extrémités libres de deux segments adjacents étant reliées entre elles par soudage. In general, current electric motors include a rotor integral with a shaft and a stator which surrounds the rotor. The stator is mounted in a housing which has bearings for the rotational mounting of the shaft. The rotor comprises a body formed by a stack of sheets or pole wheels (claw pole) held in the form of a package by means of a suitable fixing system. The rotor body has internal cavities housing permanent magnets. The stator comprises a body formed by a stack of sheets forming a ring, the inner face of which is provided with teeth delimiting in pairs a plurality of notches open towards the interior of the stator body and intended to receive phase windings. These phase windings pass through the notches of the stator body and form buns projecting on either side of the stator body. The phase windings can for example consist of a plurality of U-shaped conductor segments, the free ends of two adjacent segments being connected together by welding.
Dans le rotor, le paquet de tôles est enserré axialement entre un flasque avant et un flasque arrière montés coaxialement à l'arbre. Chaque flasque a globalement la forme d'un disque s'étendant dans un plan radial perpendiculaire à l'axe de l'arbre. Chaque flasque comporte un orifice central pour le montage coaxial sur l'arbre et plusieurs trous traversants destinés à recevoir des vis de fixation traversant axialement l'ensemble du paquet de tôles, lesdites vis étant solidarisées aux flasques au moyen d'écrous. Les flasques avant et arrière sont généralement formés d'un matériau amagnétique, conducteur de chaleur, par exemple un métal. In the rotor, the pack of sheets is clamped axially between a front flange and a rear flange mounted coaxially with the shaft. Each flange has the overall shape of a disc extending in a radial plane perpendicular to the axis of the shaft. Each flange comprises a central orifice for coaxial mounting on the shaft and several through holes intended to receive fixing screws axially passing through the entire package of sheets, said screws being secured to the flanges by means of nuts. The front and rear flanges are generally formed from a non-magnetic material which conducts heat, for example a metal.
Le carter comporte généralement des paliers avant et arrière assemblés ensemble. Les paliers définissent une cavité interne dans laquelle sont logés le rotor et le stator. Chacun des paliers porte centralement un roulement à bille pour le montage en rotation de l'arbre du rotor. The housing generally has front and rear bearings assembled together. The bearings define an internal cavity in which the rotor and the stator are housed. Each of the bearings centrally carries a ball bearing for the rotational mounting of the rotor shaft.
Lors du fonctionnement du moteur, le courant circulant à travers les enroulements de phase du stator génère une chaleur importante qui doit être évacuée. Pour refroidir le moteur, il existe actuellement plusieurs solutions. L'une de ces solutions consiste à faire circuler de l'huile à travers l'arbre du rotor et à faire circuler ensuite cette huile le long du corps de stator de telle sorte qu'elle soit en contact avec les chignons des enroulements de phase. Une telle solution nécessite toutefois de prévoir de nombreuses modifications au niveau de la structure du moteur, ce qui la rend difficile à mettre en œuvre, et, donc, relativement coûteuse. Une autre solution existante consiste à prévoir un circuit de refroidissement à l'intérieur du palier avec lequel est fretté le stator, un fluide de refroidissement circulant à l'intérieur du circuit de refroidissement permettant d'évacuer la chaleur générée par le stator via le palier. Cette solution présente toutefois l'inconvénient d'être relativement onéreuse et complexe à mettre en œuvre du fait de l'utilisation de paliers spécifiques incorporant un circuit de refroidissement en interne. During motor operation, the current flowing through the phase windings of the stator generates significant heat which must be removed. To cool the engine, there are currently several solutions. One of these solutions is to circulate oil through the rotor shaft and then circulate this oil along the stator body so that it is in contact with the chignons of the phase windings. However, such a solution requires the provision of numerous modifications to the structure of the engine, which makes it difficult to implement, and therefore relatively expensive. Another existing solution consists in providing a cooling circuit inside the bearing with which the stator is shrunk, a cooling fluid circulating inside the cooling circuit making it possible to evacuate the heat generated by the stator via the bearing. . However, this solution has the drawback of being relatively expensive and complex to implement due to the use of specific bearings incorporating an internal cooling circuit.
L'invention vise donc à proposer un rotor et un moteur électrique comprenant un tel rotor agencé pour permettre une meilleure évacuation de la chaleur générée lors de son fonctionnement et ne présentant pas les inconvénients des solutions existantes décrites précédemment. The invention therefore aims to provide a rotor and an electric motor comprising such a rotor arranged to allow better removal of the heat generated during its operation and which does not have the drawbacks of the existing solutions described above.
A cet effet, l'invention concerne un rotor pour moteur électrique comprenant : To this end, the invention relates to a rotor for an electric motor comprising:
- un arbre de rotor monté rotatif autour d'un axe ; - a rotor shaft rotatably mounted about an axis;
- un paquet de tôles monté coaxialement sur l'arbre de rotor, ledit paquet de tôles comprenant des premières cavités internes et au moins deux deuxièmes cavités internes symétriques par rapport à l'axe de l'arbre et entre elles, lesdites au moins deux deuxièmes cavités internes traversant axialement l'intégralité du paquet de tôles de telle sorte qu'elles débouchent, à l'une de leurs extrémités, au niveau d'une face latérale avant dudit paquet de tôles et, à une autre de leurs extrémités, au niveau d'une face latérale arrière dudit paquet de tôles, lesdites au moins deux deuxièmes cavités internes étant configurées pour permettre la circulation d'un fluide de refroidissement à l'intérieur du paquet de tôles ; a pack of sheets mounted coaxially on the rotor shaft, said pack of sheets comprising first internal cavities and at least two second internal cavities symmetrical with respect to the axis of the shaft and between them, said at least two second internal cavities axially crossing the entire package of sheets so that they open out, at one of their ends, at a front side face of said package of sheets and, at another of their ends, at the level of a rear lateral face of said pack of sheets, said at least two second internal cavities being configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the pack of sheets;
- une pluralité d'aimants permanents logés à l'intérieur des premières cavités internes du paquet de tôles ; - a plurality of permanent magnets housed inside the first internal cavities of the package of sheets;
- un flasque avant et un flasque arrière montés coaxialement sur l'arbre de rotor et agencés axialement de part et d'autre du paquet de tôles de telle sorte à être contigus respectivement aux faces latérales avant et arrière du paquet de tôles ; caractérisé par le fait que l'arbre est muni d'au moins un premier canal interne de circulation d'un fluide de refroidissement, dit canal d'entrée, et d'au moins un deuxième canal interne de circulation d'un fluide de refroidissement, dit canal de sortie, et en ce que le flasque avant, respectivement le flasque arrière, est configuré pour former avec la face latérale avant, respectivement la face latérale arrière, du paquet de tôles au moins deux canaux de liaison avant, respectivement au moins deux canaux de liaison arrière, à l'intérieur duquel peut circuler un fluide de refroidissement, chacun desdits au moins deux canaux de liaison avant, respectivement arrière, étant en communication fluidique avec l'un desdits canaux d'entrée et de sortie et avec l'une desdites au moins deux deuxièmes cavités internes. a front flange and a rear flange mounted coaxially on the rotor shaft and arranged axially on either side of the pack of sheets so as to be contiguous respectively to the front and rear side faces of the pack of sheets; characterized in that the shaft is provided with at least a first internal channel for circulating a cooling fluid, called the inlet channel, and at least a second internal channel for circulating a cooling fluid , said outlet channel, and in that the front flange, respectively the rear flange, is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the sheet bundle at least two front connecting channels, respectively at least of them rear connection channels, inside which can circulate a cooling fluid, each of said at least two front connection channels, respectively rear, being in fluid communication with one of said inlet and outlet channels and with the one of said at least two second internal cavities.
Ainsi configuré, le rotor de l'invention permettra de mieux évacuer la chaleur générée lors de son utilisation, du fait du passage d'un fluide de refroidissement dans des deuxièmes cavités internes formées à l'intérieur du paquet de tôles. Par ailleurs, le fait de faire circuler le fluide de refroidissement au travers des flasques d'extrémité génère peu de modifications au niveau de la structure générale du moteur électrique et, de ce fait, offre une solution relativement peu onéreuse au problème de l'évacuation de la chaleur dans les moteurs électriques. Thus configured, the rotor of the invention will make it possible to better evacuate the heat generated during its use, due to the passage of a cooling fluid in second internal cavities formed inside the pack of sheets. Furthermore, the fact of circulating the cooling fluid through the end flanges generates few changes in the general structure of the electric motor and, therefore, offers a relatively inexpensive solution to the problem of evacuation. of heat in electric motors.
Le rotor de l'invention pourra également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : The rotor of the invention may also include one or more of the following characteristics:
- lesdits au moins deux canaux de liaison avant sont en communication fluidique avec ledit canal d'entrée et lesdits au moins deux canaux de liaison arrière sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie, de telle sorte qu'un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d'entrée, puis entre le flasque avant et la face latérale avant du paquet de tôles au travers desdits au moins deux canaux de liaison avant, puis à l'intérieur du paquet de tôles au travers desdites au moins deux deuxièmes cavités internes, puis entre le flasque arrière et la face latérale arrière du paquet de tôles au travers desdits au moins deux canaux de liaison arrière, et finalement au travers du canal de sortie. - Said at least two front connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said at least two rear connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a cooling fluid intended for cooling of the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the front flange and the front side face of the sheet packet through said at least two front connecting channels, then inside the sheet metal pack through said at least two second internal cavities, then between the rear flange and the rear side face of the sheet bundle through said at least two rear connecting channels, and finally through the outlet channel.
- l'arbre comprend une portion d'extrémité avant creuse et une portion d'extrémité arrière creuse séparée de la portion d'extrémité avant par une portion centrale pleine, la portion d'extrémité avant, respectivement la portion d'extrémité arrière, étant traversée par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d'entrée, respectivement le canal de sortie, de l'arbre, et au moins deux trous orientés radialement par rapport à l'axe de l'arbre sont formés à l'intérieur de la portion d'extrémité avant, respectivement de la portion d'extrémité arrière, de manière à déboucher d'un côté dans le canal d'entrée, respectivement le canal de sortie, et de l'autre côté dans lesdits au moins deux canaux de liaison avant, respectivement lesdits au moins deux canaux de liaison arrière. the shaft comprises a hollow front end portion and a hollow rear end portion separated from the front end portion by a solid central portion, the front end portion, respectively the rear end portion, being crossed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel, respectively the outlet channel, of the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed at the interior of the front end portion, respectively of the rear end portion, so as to open out on one side into the inlet channel, respectively the outlet channel, and on the other side into said au at least two front link channels, respectively said at least two rear link channels.
- lesdits au moins deux canaux de liaison arrière sont en communication fluidique avec ledit canal d'entrée et lesdits au moins deux canaux de liaison avant sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie, de telle sorte qu'un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d'entrée, puis entre le flasque arrière et la face latérale arrière du paquet de tôles au travers desdits au moins deux canaux de liaison arrière, puis à l'intérieur du paquet de tôles au travers desdites au moins deux deuxièmes cavités internes, puis entre le flasque avant et la face latérale avant au travers desdits au moins deux canaux de liaison avant, et finalement au travers du canal de sortie. - Said at least two rear connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said at least two front connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a fluid of cooling intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the rear flange and the rear side face of the stack of sheets through said at least two rear connection channels, then inside of the sheet package through said at least two second internal cavities, then between the front flange and the front side face through said at least two front connecting channels, and finally through the outlet channel.
- l'arbre comprend une portion d'extrémité avant creuse et une portion d'extrémité arrière pleine séparée de la portion d'extrémité avant par une portion centrale creuse, la portion d'extrémité avant et la portion centrale étant traversées par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d'entrée de l'arbre, la portion d'extrémité avant étant également traversée par au moins une cavité périphérique alignée coaxialement avec la cavité centrale, ladite au moins une cavité périphérique formant le canal de sortie de l'arbre, et au moins deux trous orientés radialement par rapport à l'axe de l'arbre sont formés à l'intérieur de la portion d'extrémité avant, respectivement de la portion centrale, de manière à déboucher d'un côté dans le canal de sortie, respectivement le canal d'entrée, et de l'autre côté dans lesdits au moins deux canaux de liaison avant, respectivement lesdits au moins deux canaux de liaison arrière. - the shaft comprises a hollow front end portion and a solid rear end portion separated from the front end portion by a hollow central portion, the front end portion and the central portion being crossed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel of the shaft, the front end portion also being crossed by at least one peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity, said at least one peripheral cavity forming the channel of outlet of the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed inside the front end portion, respectively of the central portion, so as to open out from a side in the output channel, respectively the input channel, and on the other side in said at least two front connection channels, respectively said at least two rear connection channels.
- l'arbre comprend un corps principal muni d'un trou borgne aligné selon l'axe de l'arbre, ledit trou borgne comprenant deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section possédant un premier diamètre interne et une deuxième section possédant un deuxième diamètre interne, et un insert en matière plastique est logé à l'intérieur du trou borgne au niveau de la première section, ledit insert étant formé d'une partie tubulaire alignée avec la deuxième section du trou borgne et possédant un diamètre interne qui est sensiblement égal au deuxième diamètre interne, et d'une partie annulaire s'étendant radialement autour de l'une des extrémités de la partie tubulaire, ladite partie annulaire étant positionnée au niveau de l'interface entre la première section et la deuxième section du trou borgne et possédant un diamètre externe qui est sensiblement égal au premier diamètre interne, le canal d'entrée de l'arbre étant défini conjointement par la partie tubulaire de l'insert et par la deuxième section du trou borgne et le canal de sortie de l'arbre correspondant à l'espace délimité par la première section du trou borgne et par les parties tubulaire et annulaire de l'insert. - the shaft comprises a main body provided with a blind hole aligned along the axis of the shaft, said blind hole comprising two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section having a first internal diameter and a second section having a second internal diameter, and a plastic insert is housed within the blind hole at the first section, said insert being formed of a tubular portion aligned with the second section of the blind hole and having an internal diameter which is substantially equal to the second internal diameter, and an annular portion extending radially around one end of the tubular portion, said annular portion being positioned at the interface between the first section and the second section of the blind hole and having an outer diameter which is substantially equal to the first inner diameter, the inlet channel of the shaft being jointly defined by the tubular portion ire of the insert and by the second section of the blind hole and the outlet channel of the shaft corresponding to the space delimited by the first section of the blind hole and by the tubular and annular parts of the insert.
- l'insert comprend une ou plusieurs ailettes de séparation s'étendant radialement depuis la périphérie externe de la partie tubulaire, chacune des ailettes de séparation étant configurées pour séparer le canal de sortie en deux ou plusieurs segments de canaux de sortie. - the insert comprises one or more separation fins extending radially from the outer periphery of the tubular part, each of the fins of separation being configured to separate the output channel into two or more output channel segments.
- chacun des flasques avant et arrière possède une face interne en contact avec une face latérale du paquet de tôles, ladite face interne étant munie d'au moins deux rainures de forme oblongue s'étendant radialement depuis une zone centrale évidée dudit flasque, au niveau de laquelle lesdites rainures sont en communication fluidique avec le canal d'entrée ou de sortie de l'arbre, jusqu'à une zone intermédiaire dudit flasque faisant face à l'une desdites au moins deux deuxièmes cavités internes du paquet de tôles. - Each of the front and rear flanges has an internal face in contact with a lateral face of the pack of sheets, said internal face being provided with at least two oblong-shaped grooves extending radially from a recessed central zone of said flange, at the level of which said grooves are in fluid communication with the inlet or outlet channel of the shaft, up to an intermediate zone of said flange facing one of said at least two second internal cavities of the stack of sheets.
- chacune desdites rainures radiales fait face à un trou radial formé au travers de l'arbre, ledit trou radial débouchant d'un côté sur le canal d'entrée ou de sortie de l'arbre et de l'autre côté sur la paroi périphérique de l'arbre. - each of said radial grooves faces a radial hole formed through the shaft, said radial hole opening out on one side into the inlet or outlet channel of the shaft and on the other side into the peripheral wall of the tree.
- chacun des flasques avant et arrière est muni sur sa face interne d'une rainure circulaire destinée à loger un joint d'étanchéité de forme annulaire, ledit joint d'étanchéité étant destiné à assurer l'étanchéité entre le flasque et le paquet de tôles. - each of the front and rear flanges is provided on its internal face with a circular groove intended to house an annular-shaped seal, said seal being intended to ensure the seal between the flange and the pack of sheets .
- le flasque avant, respectivement le flasque arrière, est configuré pour former avec la face latérale avant, respectivement la face latérale arrière, du paquet de tôles plusieurs groupes de canaux de liaison avant, respectivement plusieurs groupes de canaux de liaison arrière, chacun des groupes comportant au moins deux canaux de liaison avant, respectivement au moins deux canaux de liaison arrière, à l'intérieur desquels peut circuler un fluide de refroidissement, chacun desdits au moins deux canaux de liaison avant, respectivement arrière, étant en communication fluidique avec l'un desdits canaux d'entrée et de sortie et avec l'une desdites au moins deux deuxièmes cavités internes. - The front flange, respectively the rear flange, is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the sheet package several groups of front connection channels, respectively several groups of rear connection channels, each of the groups comprising at least two front connection channels, respectively at least two rear connection channels, inside which can circulate a cooling fluid, each of said at least two front connection channels, respectively rear, being in fluid communication with the one of said inlet and outlet channels and with one of said at least two second internal cavities.
- le flasque avant, respectivement le flasque arrière, est configuré pour former avec la face latérale avant, respectivement la face latérale arrière, du paquet de tôles plusieurs canaux intermédiaires avant, respectivement plusieurs canaux intermédiaires arrière, à l'intérieur desquels peut circuler un fluide de refroidissement, chacun des canaux intermédiaires avant, respectivement arrière, étant aligné axialement avec un segment radial du paquet de tôles séparant deux deuxièmes cavités internes adjacentes, chacun desdits canaux intermédiaires avant, respectivement arrière, étant en communication fluidique avec l'un desdits canaux d'entrée et de sortie et avec un trou traversant formé à travers le paquet de tôles, ledit trou traversant pouvant potentiellement recevoir une vis de fixation destinée à fixer les flasques avant et arrière sur le paquet de tôles. L'invention concerne également un moteur électrique comprenant un rotor tel que défini précédemment. - the front flange, respectively the rear flange, is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the sheet package several front intermediate channels, respectively several rear intermediate channels, inside which can circulate a fluid cooling, each of the front intermediate channels, respectively rear, being aligned axially with a radial segment of the packet of sheets separating two second adjacent internal cavities, each of said front intermediate channels, respectively rear, being in fluid communication with one of said channels d 'inlet and outlet and with a through hole formed through the sheet metal pack, said through hole potentially accommodating a fixing screw for securing the front and rear flanges to the sheet metal pack. The invention also relates to an electric motor comprising a rotor as defined above.
L'invention sera davantage comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre, faite en référence aux figures ci-annexées. The invention will be better understood on reading the non-limiting description which follows, given with reference to the appended figures.
La Figure 1 est une vue en perspective tronquée d'un rotor selon un premier mode de réalisation de l'invention, Figure 1 is a cutaway perspective view of a rotor according to a first embodiment of the invention,
La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale du rotor selon la figure 1, La Figure 3 est une vue axiale arrière du rotor selon la figure 1, le flasque arrière ayant été retiré, Figure 2 is a longitudinal sectional view of the rotor according to Figure 1, Figure 3 is a rear axial view of the rotor according to Figure 1, the rear flange having been removed,
La Figure 4 est une vue en perspective de l'arbre utilisé dans le rotor de la figure 1, Figure 4 is a perspective view of the shaft used in the rotor of Figure 1,
La Figure 5 est une vue en coupe longitudinale de l'arbre de la figure 4,Figure 5 is a longitudinal sectional view of the shaft of Figure 4,
La Figure 6 est une vue en perspective de la face externe du flasque avant utilisé dans le rotor de la figure 1, Figure 6 is a perspective view of the outer face of the front flange used in the rotor of Figure 1,
La Figure 7 est une vue en perspective de la face interne du flasque de la figure 6, Figure 7 is a perspective view of the internal face of the flange of Figure 6,
La Figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un rotor selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, Figure 8 is a longitudinal sectional view of a rotor according to a second embodiment of the invention,
La Figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'un moteur électrique incorporant le rotor de la figure 8, Figure 9 is a longitudinal sectional view of an electric motor incorporating the rotor of Figure 8,
La Figure 10 est une vue en perspective de l'arbre utilisé dans le rotor de la figure 8, Figure 10 is a perspective view of the shaft used in the rotor of Figure 8,
La Figure 11 est une vue en coupe longitudinale de l'arbre de la figure 10, La Figure 12 est une vue axiale avant de l'arbre de la figure 10,Figure 11 is a longitudinal sectional view of the shaft of Figure 10, Figure 12 is a front axial view of the shaft of Figure 10,
La Figure 13 est une vue en perspective de l'insert utilisé dans l'arbre de la figure 10, Figure 13 is a perspective view of the insert used in the shaft of Figure 10,
La Figure 14 est une vue en perspective tronquée d'un rotor selon un troisième mode de réalisation de l'invention, Figure 14 is a cutaway perspective view of a rotor according to a third embodiment of the invention,
La Figure 15 est une vue axiale arrière du rotor selon la figure 14, le flasque arrière ayant été retiré, Figure 15 is a rear axial view of the rotor according to Figure 14, the rear flange having been removed,
La Figure 16 est une vue en perspective de la face externe du flasque avant utilisé dans le rotor de la figure 14, Figure 16 is a perspective view of the outer face of the front flange used in the rotor of Figure 14,
La Figure 17 est une vue en perspective de la face interne du flasque avant de la figure 16. Figure 17 is a perspective view of the internal face of the front flange of Figure 16.
Dans l'ensemble de la description et dans les revendications, les termes « axial » et « radial » et leurs dérivés sont définis par rapport à l'axe de rotation du rotor. Ainsi, une orientation axiale se rapporte à une orientation parallèle à l'axe de rotation du rotor et une orientation radiale se rapporte à une orientation perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor. Par ailleurs, par convention, les termes « avant » et « arrière » font référence à des positions séparées le long de l'axe de rotation du rotor. En particulier, l'extrémité « avant » de l'arbre du rotor correspond à l'extrémité de l'arbre sur laquelle peut être fixé(e) une poulie, un pignon, une cannelure destiné(e) à transmettre le mouvement de rotation du rotor à tout autre dispositif similaire de transmission de mouvements. Throughout the description and in the claims, the terms “axial” and “radial” and their derivatives are defined with respect to the axis of rotation of the. rotor. Thus, an axial orientation refers to an orientation parallel to the axis of rotation of the rotor and a radial orientation refers to an orientation perpendicular to the axis of rotation of the rotor. Also, by convention, the terms "front" and "rear" refer to separate positions along the axis of rotation of the rotor. In particular, the "front" end of the rotor shaft corresponds to the end of the shaft on which can be fixed a pulley, a pinion, a spline intended (e) to transmit the rotational movement. rotor to any other similar device for transmitting movements.
Les figures 1 à 3 représentent un rotor 10 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le rotor 10 comprend un corps sensiblement cylindrique formé par un paquet de tôles 14 réalisé dans un matériau ferromagnétique, notamment en acier, ledit corps étant solidaire en rotation d'un arbre 12 monté rotatif autour d'un axe X. Le rotor 10 comprend en outre une pluralité d'aimants permanents 15 destinés à être logés dans une pluralité de premières cavités internes 141 formées à l'intérieur du paquet de tôles 14 et disposées obliquement les unes aux autres, chacune des premières cavités internes 141 logeant un unique aimant permanent 15. Les aimants 15 pourront être constitués de terre rare par exemple. Dans le mode de réalisation représenté, les aimants 15 possèdent une forme de parallélépipède à section rectangulaire et sont alignés dans deux plans perpendiculaires à l'axe X de l'arbre 12, chacun desdits plans formant respectivement une face latérale avant 143 et une face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14. Les aimants 15 sont répartis uniformément autour de l'axe X et sont disposés de manière à former un motif en étoile à plusieurs branches. Le paquet de tôles 14 est monté coaxialement sur l'arbre 12. L'arbre 12 pourra être emmanché en force à l'intérieur d'une ouverture centrale du paquet de tôles 14 de manière à lier en rotation le corps du rotor avec l'arbre 12. FIGS. 1 to 3 represent a rotor 10 according to a first embodiment of the invention. The rotor 10 comprises a substantially cylindrical body formed by a pack of sheets 14 made of a ferromagnetic material, in particular steel, said body being integral in rotation with a shaft 12 mounted to rotate about an axis X. The rotor 10 comprises in besides a plurality of permanent magnets 15 intended to be housed in a plurality of first internal cavities 141 formed inside the bundle of sheets 14 and disposed obliquely to each other, each of the first internal cavities 141 accommodating a single permanent magnet 15 The magnets 15 could be made of rare earth, for example. In the embodiment shown, the magnets 15 have the shape of a parallelepiped with rectangular section and are aligned in two planes perpendicular to the X axis of the shaft 12, each of said planes respectively forming a front side face 143 and a side face rear 144 of the sheet metal package 14. The magnets 15 are distributed uniformly around the X axis and are arranged to form a star pattern with several branches. The pack of sheets 14 is mounted coaxially on the shaft 12. The shaft 12 can be force-fitted inside a central opening of the pack of sheets 14 so as to rotate the body of the rotor with the. tree 12.
Le paquet de tôles 14 est formé d'un empilement axial de tôles qui s'étendent dans un plan radial perpendiculaire à l'axe X de l'arbre 12. Une pluralité de trous de fixation 11 sont réalisés dans le paquet de tôles 14 pour permettre le passage de vis de fixation (non représentés) des tôles du paquet. Ces trous de fixation 11 sont traversants de sorte qu'il est possible de faire passer à l'intérieur de chaque trou 11 une vis. Une première extrémité des vis est en appui contre la face externe d'un flasque d'extrémité avant 17, tandis que l'autre extrémité des vis dépasse de la face externe d'un flasque d'extrémité arrière 19 et est filetée de manière à recevoir un écrou qui, une fois vissé, exerce une pression contre ladite face externe. Ainsi, le paquet de tôles 14 est enserré axialement entre le flasque d'extrémité avant 17 et le flasque d'extrémité arrière 19. Ces flasques 17, 19 pourront avantageusement permettre d'assurer un équilibrage du rotor 10 tout en permettant un bon maintien des aimants 15 à l'intérieur des premières cavités internes 141. L'équilibrage de ces flasques peut être effectué par ajout ou retrait de matière. Le retrait de matière peut être effectué par usinage, tandis que l'ajout de matière peut être effectué en implantant des éléments dans des ouvertures prévues à cet effet et réparties suivant la circonférence du flasque 17, 19. The sheet metal pack 14 is formed by an axial stack of sheets which extend in a radial plane perpendicular to the X axis of the shaft 12. A plurality of fixing holes 11 are made in the sheet metal pack 14 for allow the passage of fixing screws (not shown) of the sheets of the package. These fixing holes 11 are through so that it is possible to pass a screw inside each hole 11. A first end of the screws bears against the outer face of a front end flange 17, while the other end of the screws projects from the outer face of a rear end flange 19 and is threaded so as to receive a nut which, once screwed on, exerts pressure against said outer face. Thus, the packet of sheets 14 is clamped axially between the front end flange 17 and the rear end flange 19. These flanges 17, 19 may advantageously allow to ensure a balancing of the rotor 10 while allowing a good maintenance of the magnets 15 inside the first internal cavities 141. The balancing of these flanges can be carried out by adding or removing material. The material removal can be carried out by machining, while the addition of material can be carried out by implanting elements in openings provided for this purpose and distributed along the circumference of the flange 17, 19.
Comme illustré sur la figure 3, le paquet de tôles 14 comprend par ailleurs une pluralité de deuxièmes cavités internes 142 s'étendant suivant une direction radiale par rapport à l'axe X et sont axialement traversantes. Ces deuxièmes cavités internes 142 sont configurées pour permettre la circulation d'un fluide de refroidissement à l'intérieur du paquet de tôles. Dans le mode de réalisation représenté, ces deuxièmes cavités internes 142 sont au nombre de quatre, à savoir les cavités 142a, 142b, 142c et 142d. Les cavités 142a-142d possèdent chacune une section en forme de portion d'anneau et sont réparties uniformément autour de l'axe X. Deux cavités 142a-142d directement adjacentes sont séparées par un segment radial 18 du paquet de tôles 14 de sorte qu'une partie annulaire centrale du corps du rotor est constitué d'une alternance de deuxième cavités internes 142a-142d et de segments radiaux 18. Comme représenté sur la figure 2, chaque cavité 142a-142d débouche, à l'une de ses extrémités, au niveau de la face latérale avant 143 dudit paquet de tôles 14, et, à une autre de ses extrémités, au niveau de la face latérale arrière 144 dudit paquet de tôles 14. Chacune des faces latérales avant et arrière 143, 144 fait face et est directement adjacente à une face interne 173, 193 des flasques avant et arrière 17, 19 respectivement. As illustrated in FIG. 3, the pack of sheets 14 furthermore comprises a plurality of second internal cavities 142 extending in a radial direction with respect to the X axis and are axially traversing. These second internal cavities 142 are configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the pack of sheets. In the embodiment shown, these second internal cavities 142 are four in number, namely the cavities 142a, 142b, 142c and 142d. The cavities 142a-142d each have a section in the form of a ring portion and are distributed uniformly around the X axis. Two directly adjacent cavities 142a-142d are separated by a radial segment 18 of the sheet bundle 14 so that a central annular part of the body of the rotor consists of an alternation of second internal cavities 142a-142d and of radial segments 18. As shown in FIG. 2, each cavity 142a-142d opens, at one of its ends, to the level with the front side face 143 of said sheet metal pack 14, and, at another of its ends, at the rear side face 144 of said sheet metal pack 14. Each of the front and rear side faces 143, 144 faces and is directly adjacent to an internal face 173, 193 of the front and rear flanges 17, 19 respectively.
En référence aux figures 4 et 5, il est représenté l'arbre 12 équipant le rotor de la figure 1. Cet arbre 12 comprend notamment une portion d'extrémité avant 121 creuse et une portion d'extrémité arrière 123 creuse séparée de la portion d'extrémité avant 121 par une portion centrale 122 pleine (la portion centrale 122 est délimitée par des traits pointillés sur la figure 5). La portion d'extrémité avant 121 est traversée par une cavité centrale 124 de forme cylindrique, ladite cavité possédant une extrémité avant 124a ouverte vers l'extérieur et une extrémité arrière 124b fermée. A proximité de l'extrémité arrière 124b est formée une série de quatre trous 125 orientés radialement par rapport à l'axe X de l'arbre 12, lesdits trous 125 étant disposés à angle droit les uns par rapport aux autres. Chacun des trous 125 possède une extrémité 125a radialement distante de la cavité centrale 124 et ouverte vers l'extérieur. La portion d'extrémité avant 121 est ainsi configurée pour permettre l'entrée d'un flux de fluide de refroidissement au niveau de l'extrémité avant 124a de la cavité centrale 124, puis la circulation dudit fluide de refroidissement au travers de la cavité centrale 124 jusqu'à atteindre les trous radiaux 125, puis au travers des trous radiaux 125 jusqu'à atteindre les extrémités 125a des trous 125. De manière symétrique, la portion d'extrémité arrière 123 est traversée par une cavité centrale 126 de forme cylindrique, ladite cavité possédant une extrémité arrière 126a ouverte vers l'extérieur et une extrémité avant 126b fermée. A proximité de l'extrémité avant 126b est formée une série de quatre trous 127 orientés radialement par rapport à l'axe X de l'arbre 12, lesdits trous 127 étant disposés à angle droit les uns par rapport aux autres. Chacun des trous 127 possède une extrémité 127a radialement distante de la cavité centrale 126 et ouverte vers l'extérieur. La portion d'extrémité arrière 123 est ainsi configurée pour permettre l'entrée d'un flux de fluide de refroidissement au niveau des extrémités 127a des trous radiaux 127, puis la circulation dudit fluide de refroidissement au travers des trous radiaux 127 jusqu'à atteindre la cavité centrale 126, puis au travers de la cavité centrale 126 jusqu'à atteindre l'extrémité arrière 126a de la cavité centrale 126. Referring to Figures 4 and 5, there is shown the shaft 12 fitted to the rotor of Figure 1. This shaft 12 comprises in particular a hollow front end portion 121 and a hollow rear end portion 123 separate from the hollow portion. 'front end 121 by a solid central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines in FIG. 5). The front end portion 121 is crossed by a central cavity 124 of cylindrical shape, said cavity having a front end 124a open towards the outside and a rear end 124b closed. Near the rear end 124b is formed a series of four holes 125 oriented radially with respect to the X axis of the shaft 12, said holes 125 being arranged at right angles to each other. Each of the holes 125 has an end 125a radially distant from the central cavity 124 and open to the outside. The front end portion 121 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the front end 124a of the central cavity 124, then the circulation of said cooling fluid through the central cavity 124 until it reaches the radial holes 125, then through the radial holes 125 until it reaches the ends 125a of the holes 125. Symmetrically, the rear end portion 123 is crossed by a central cavity 126 of cylindrical shape, said cavity having a rear end 126a open to the outside and a front end 126b closed. Near the front end 126b is formed a series of four holes 127 oriented radially with respect to the X axis of the shaft 12, said holes 127 being arranged at right angles to each other. Each of the holes 127 has an end 127a radially distant from the central cavity 126 and open to the outside. The rear end portion 123 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the level of the ends 127a of the radial holes 127, then the circulation of said cooling fluid through the radial holes 127 until it is reached. the central cavity 126, then through the central cavity 126 until reaching the rear end 126a of the central cavity 126.
Dans la suite de la description, et par convention, la cavité centrale 124 sera ainsi appelée le canal d'entrée du fluide de refroidissement et la cavité centrale 126 sera appelée le canal de sortie du fluide de refroidissement. In the remainder of the description, and by convention, the central cavity 124 will thus be called the inlet channel for the cooling fluid and the central cavity 126 will be called the outlet channel for the cooling fluid.
En référence aux figures 6 et 7, il est représenté le flasque avant 17 équipant le rotor 10 de la figure 1. Le flasque arrière 19 possédant une structure identique au flasque avant 17, les détails techniques donnés ci-dessous s'appliqueront de manière similaire au flasque arrière 19. Le flasque avant 17 se présente sensiblement sous la forme d'un disque comprenant notamment une face externe 171 et une face interne 173. La face interne 173 est en contact avec la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 (la face interne 193 du flasque arrière 19 est en revanche en contact avec la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14). La face interne 173 est munie d'une série de quatre rainures 175 de forme oblongue s'étendant radialement depuis une zone centrale 172 évidée dudit flasque jusqu'à une zone intermédiaire dudit flasque, les quatre rainures 175 étant disposées à angle droit les unes par rapport aux autres. La face externe 171 présente de ce fait une excroissance 178 épousant la forme en creux des rainures 175 sous-jacentes. Il est par ailleurs prévu des cavités 176 à section hexagonale au niveau de la face externe 171, chacune desdites cavités 176 étant apte à loger la tête d'une vis destinée à relier les flasques avant et arrière 17, 19. Un alésage 177 est de ce fait formé au travers du flasque avant 17 pour permettre le passage de la tige filetée de ladite vis. Referring to Figures 6 and 7, there is shown the front flange 17 fitted to the rotor 10 of Figure 1. The rear flange 19 having an identical structure to the front flange 17, the technical details given below will apply in a similar manner. to the rear flange 19. The front flange 17 is substantially in the form of a disc comprising in particular an outer face 171 and an inner face 173. The inner face 173 is in contact with the front lateral face 143 of the pack of sheets 14 ( on the other hand, the internal face 193 of the rear flange 19 is in contact with the rear lateral face 144 of the pack of sheets 14). The internal face 173 is provided with a series of four grooves 175 of oblong shape extending radially from a recessed central zone 172 of said flange to an intermediate zone of said flange, the four grooves 175 being arranged at right angles to each other. compared to others. The outer face 171 therefore has a protuberance 178 matching the hollow shape of the underlying grooves 175. Cavities 176 with a hexagonal section are also provided at the level of the outer face 171, each of said cavities 176 being able to house the head of a screw intended to connect the front and rear flanges 17, 19. A bore 177 is of this fact formed through the front flange 17 to allow passage of the threaded rod of said screw.
Comme illustré sur la figure 7, chacune des rainures 175 possède une extrémité distale 175a et une extrémité proximale 175b. Dans la position montée du flasque avant 17 représentée sur la figure 1, l'extrémité proximale 175b débouche sur la zone centrale 172 vers laquelle débouche également les extrémité 125a des trous radiaux 125 de l'arbre 12 et l'extrémité distale 175a fait face à une des deuxièmes cavités internes 142a-142d du paquet de tôles 14. Ainsi, une communication fluidique s'opère entre les trous radiaux 125 de l'arbre 12 et les deuxièmes cavités internes 142a- 142d par l'intermédiaire des rainures 175 du flasque avant 17. De manière similaire, une communication fluidique s'opère entre les trous radiaux 127 de l'arbre 12 et les deuxièmes cavités internes 142a-142d par l'intermédiaire de rainures radiales 195 formées au niveau de la face interne 193 du flasque arrière 19. As illustrated in Figure 7, each of the grooves 175 has a distal end 175a and a proximal end 175b. In the mounted position of the front flange 17 shown in FIG. 1, the proximal end 175b opens onto the central zone 172 towards which also the ends 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 open and the distal end 175a faces one of the second internal cavities 142a-142d of the sheet metal package 14. Thus, fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d via the grooves 175 of the front flange 17. In a similar manner , fluid communication takes place between the radial holes 127 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d via radial grooves 195 formed at the level of the internal face 193 of the rear flange 19.
Dans la suite de la description, et par convention, les rainures 175 seront ainsi appelées canaux de liaison avant et les rainures 195 seront appelées canaux de liaison arrière. In the remainder of the description, and by convention, the grooves 175 will thus be called the front connection channels and the grooves 195 will be called the rear connection channels.
Ainsi configuré, le rotor 10 pourra être refroidi par un fluide de refroidissement, comme de l'huile par exemple, ledit fluide de refroidissement circulant dans le rotor successivement au travers du canal d'entrée 124, puis entre le flasque avant 17 et la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison avant 175, puis à l'intérieur du paquet de tôles 14 au travers des deuxièmes cavités internes 142a-142d, puis entre le flasque arrière 19 et la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison arrière 195, et finalement au travers du canal de sortie 126. Thus configured, the rotor 10 can be cooled by a cooling fluid, such as oil for example, said cooling fluid circulating in the rotor successively through the inlet channel 124, then between the front flange 17 and the face. front side 143 of the sheet metal pack 14 through the front connecting channels 175, then inside the sheet metal pack 14 through the second internal cavities 142a-142d, then between the rear flange 19 and the rear side face 144 of the packet of sheets 14 through the rear connection channels 195, and finally through the outlet channel 126.
Comme représenté sur les figures 1 et 7, chacun des flasques avant et arrière 17, 19 est avantageusement muni sur sa face interne 173, 193 d'une rainure circulaire 174 destinée à loger un joint d'étanchéité 16 de forme annulaire, ledit joint d'étanchéité 16 étant destiné à assurer l'étanchéité entre le flasque avant ou arrière 17, 19 et le paquet de tôles 14. A cet effet, la rainure circulaire 174 sera radialement plus éloignée de la zone centrale 172 que les extrémités distales 175a des rainures 175. As shown in Figures 1 and 7, each of the front and rear flanges 17, 19 is advantageously provided on its internal face 173, 193 with a circular groove 174 intended to accommodate a seal 16 of annular shape, said seal d the seal 16 being intended to ensure the seal between the front or rear flange 17, 19 and the sheet metal pack 14. For this purpose, the circular groove 174 will be radially further from the central zone 172 than the distal ends 175a of the grooves 175.
La figure 8 représente un rotor 10 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier mode décrit précédemment par l'arbre 12 utilisé, lequel induit un circuit de refroidissement également différent. FIG. 8 represents a rotor 10 according to a second embodiment of the invention. This second embodiment differs from the first embodiment described above by the shaft 12 used, which induces a cooling circuit which is also different.
En particulier, comme représenté sur les figures 10 à 12, l'arbre 12 comprend un corps principal 120, formé d'une portion d'extrémité avant 121 et d'une portion d'extrémité arrière 123, lesdites portions d'extrémité étant séparées par une portion centrale 122 (la portion centrale 122 est délimitée par des traits pointillés sur la figure 11). Le corps principal 120 est muni d'un trou borgne 128 aligné selon l'axe X de l'arbre 12. Ce trou borgne 128 comprend deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section 128a possédant un diamètre interne DI et une deuxième section 128b possédant un diamètre interne D2. Un insert 13 en matière plastique est logé à l'intérieur du trou borgne 128 au niveau de la première section 128a. Comme représenté sur la figure 13, cet insert 13 est formé d'une partie tubulaire 131, possédant un diamètre interne Di sensiblement égal au diamètre interne D2, et d'une partie annulaire 132 s'étendant radialement autour de l'une des extrémités de la partie tubulaire 131, ladite partie annulaire 132 possédant un diamètre externe De sensiblement égal au diamètre interne Dl. Quatre ailettes 133 s'étendent radialement depuis la périphérie externe de la partie tubulaire 131, lesdites ailettes 133 étant perpendiculaires les unes aux autres. Chacune des ailettes 133 possède une longueur telle que son extrémité libre est tangente au bord périphérique externe de la partie annulaire 132. Lorsque l'insert 13 est fixé dans le corps principal 120, sa partie tubulaire 131 est alignée avec la deuxième section 128b du trou borgne 128 et sa partie annulaire 132 est positionnée au niveau de l'interface entre la première section 128a et la deuxième section 128b du trou borgne 128. Ainsi configuré, l'arbre 12 possède un premier canal 124, dit canal d'entrée, par lequel peut être acheminé un fluide de refroidissement destiné à refroidir le rotor 10, et au moins un deuxième canal 126, dit canal de sortie, par lequel peut sortir le fluide de refroidissement après avoir emmagasiné la chaleur provenant des aimants 15 et du paquet de tôles 14. Le canal d'entrée 124 est formé conjointement par la partie tubulaire 131 de l'insert 13 et par la deuxième section 128b du trou borgne 128. Le canal de sortie 126 est défini par l'espace périphérique entourant la partie tubulaire 131 de l'insert 13. Le canal de sortie 126 est ainsi délimité par la paroi interne de la première section 128a du trou borgne 128 et par les parties tubulaire et annulaire 131, 132 de l'insert 13. Ce canal de sortie 126 est divisé respectivement en quatre segments 126a, 126b, 126c et 126d de canal de sortie, deux segments directement adjacents étant séparés par une ailette 133. Par ailleurs, l'arbre 12 est muni de quatre trous 125 orientés radialement par rapport à l'axe X de l'arbre 12, lesdits trous 125 étant formés à l'intérieur de la portion d'extrémité avant 121 de manière à déboucher, d'un côté, dans l'un des segments 126a-126d de canal de sortie et, de l'autre côté, dans l'un des canaux de liaison avant 175, comme représenté sur la figure 8. De manière similaire, quatre trous 127 orientés radialement par rapport à l'axe X de l'arbre 12 sont formés à l'intérieur de la portion centrale 122 de manière à déboucher, d'un côté, dans le canal d'entrée 124 et, de l'autre côté, dans l'un des canaux de liaison arrière 195. In particular, as shown in Figures 10 to 12, the shaft 12 comprises a main body 120, formed of a front end portion 121 and a rear end portion 123, said end portions being separated. by a central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines in FIG. 11). The main body 120 is provided with a blind hole 128 aligned along the X axis of the shaft 12. This blind hole 128 comprises two contiguous sections of diameters different internal ones, namely a first section 128a having an internal diameter DI and a second section 128b having an internal diameter D2. A plastic insert 13 is housed within the blind hole 128 at the first section 128a. As shown in Figure 13, this insert 13 is formed of a tubular portion 131, having an internal diameter Di substantially equal to the internal diameter D2, and an annular portion 132 extending radially around one of the ends of the tubular part 131, said annular part 132 having an external diameter De substantially equal to the internal diameter Dl. Four fins 133 extend radially from the outer periphery of the tubular part 131, said fins 133 being perpendicular to each other. Each of the fins 133 has a length such that its free end is tangent to the outer peripheral edge of the annular portion 132. When the insert 13 is fixed in the main body 120, its tubular portion 131 is aligned with the second section 128b of the hole. blind 128 and its annular portion 132 is positioned at the level of the interface between the first section 128a and the second section 128b of the blind hole 128. Thus configured, the shaft 12 has a first channel 124, called the input channel, by which can be conveyed a cooling fluid intended to cool the rotor 10, and at least a second channel 126, said outlet channel, through which the cooling fluid can exit after having stored the heat coming from the magnets 15 and from the pack of sheets 14. The inlet channel 124 is formed jointly by the tubular part 131 of the insert 13 and by the second section 128b of the blind hole 128. The outlet channel 126 is defined by the peripheral space. surrounding the tubular part 131 of the insert 13. The outlet channel 126 is thus delimited by the internal wall of the first section 128a of the blind hole 128 and by the tubular and annular parts 131, 132 of the insert 13. This channel outlet 126 is respectively divided into four outlet channel segments 126a, 126b, 126c and 126d, two directly adjacent segments being separated by a fin 133. Furthermore, the shaft 12 is provided with four holes 125 oriented radially with respect to the X axis of the shaft 12, said holes 125 being formed inside the front end portion 121 so as to open out, on one side, into one of the outlet channel segments 126a-126d and, on the other side, in one of the front link channels 175, as shown in FIG. 8. Similarly, four holes 127 oriented radially with respect to the X axis of the shaft 12 are formed at the interior of the central portion 122 so as to open out, on one side, into the inlet channel 124 and, on the other side, in one of the rear link channels 195.
Ainsi configuré, le rotor 10 pourra être refroidi par un fluide de refroidissement, comme de l'huile par exemple, ledit fluide de refroidissement circulant dans le rotor successivement au travers du canal d'entrée 124, puis entre le flasque arrière 19 et la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison arrière 195, puis à l'intérieur du paquet de tôles 14 au travers des deuxièmes cavités internes 142a-142d, puis entre le flasque avant 17 et la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison avant 175, et finalement au travers des segments 126a-126d de canal de sortie. Thus configured, the rotor 10 can be cooled by a cooling fluid, such as oil for example, said circulating cooling fluid. in the rotor successively through the inlet channel 124, then between the rear flange 19 and the rear side face 144 of the sheet metal pack 14 through the rear connecting channels 195, then inside the sheet metal pack 14 at the through second internal cavities 142a-142d, then between the front flange 17 and the front side face 143 of the sheet metal pack 14 through the front connecting channels 175, and finally through the outlet channel segments 126a-126d.
En référence à la figure 9, il est représenté un moteur électrique 30 équipé du rotor 10 de la figure 8. Ce moteur électrique 30 comprend notamment un carter en deux parties logeant le rotor 10 et un stator 36 annulaire qui entoure le rotor 10 de manière coaxiale à l'arbre 12. Le carter comprend notamment un palier avant 32 et un palier arrière 34 connectés l'un à l'autre au moyen de vis de fixation 31. Les paliers 32, 34 sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement à billes, respectivement 33 et 35, pour le montage en rotation de l'arbre 12. Des chignons 37 font saillie axialement de part et d'autre du corps de stator 36 et sont logés dans l'espace intermédiaire séparant le stator 36 des paliers respectifs 32, 34. Les paliers avant et arrière 32, 34 seront avantageusement constitués de métal. Referring to Figure 9, there is shown an electric motor 30 equipped with the rotor 10 of Figure 8. This electric motor 30 comprises in particular a two-part housing housing the rotor 10 and an annular stator 36 which surrounds the rotor 10 so coaxial with the shaft 12. The housing comprises in particular a front bearing 32 and a rear bearing 34 connected to each other by means of fixing screws 31. The bearings 32, 34 are of hollow shape and each centrally carry a ball bearings, 33 and 35 respectively, for mounting the shaft 12 in rotation. Chignons 37 project axially on either side of the stator body 36 and are housed in the intermediate space separating the stator 36 from the Respective bearings 32, 34. The front and rear bearings 32, 34 will advantageously be made of metal.
La figure 14 représente un rotor 10 selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce troisième mode de réalisation diffère du deuxième mode de réalisation par les flasques avant et arrière utilisés. FIG. 14 represents a rotor 10 according to a third embodiment of the invention. This third embodiment differs from the second embodiment by the front and rear flanges used.
En particulier, comme illustré sur les figures 16 et 17, il est représenté le flasque avant 17 équipant le rotor 10 de la figure 14. Le flasque arrière 19 possédant une structure identique au flasque avant 17, les détails techniques donnés ci-dessous s'appliqueront de manière similaire au flasque arrière 19. Le flasque avant 17 se présente sensiblement sous la forme d'un disque comprenant notamment une face externe 171 et une face interne 173. La face interne 173 est en contact avec la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 (la face interne 193 du flasque arrière 19 est en revanche en contact avec la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14). Des cavités 176 à section hexagonale sont formées au niveau de la face externe 171, chacune desdites cavités 176 étant apte à loger la tête d'une vis destinée à relier les flasques avant et arrière 17, 19. Dans une autre variante de réalisation, ces cavités 176 pourront être supprimées. Des cavités à section hexagonale pourront également être formées sur le flasque arrière 19 au niveau de sa face externe, chacune desdites cavités étant aptes à loger un écrou destiné à coopérer avec l'une des vis pour fixer les flasques avant et arrière 17, 19 sur le paquet de tôles 14. Des alésages 177 sont par ailleurs formés au travers du flasque avant 17 pour permettre le passage des tiges filetées des vis. Dans la position montée des flasques 17 et 19, ces alésages 17 sont configurés pour faire face à des trous de fixation lia du paquet de tôles 14. Ces trous de fixation lia sont traversants de sorte qu'il est possible de faire passer à l'intérieur de chaque trou lia une vis. Comme illustré sur la figure 15, le paquet de tôles 14 est également muni de plusieurs autres trous traversants 11b qui ne sont pas destinés à loger une vis de fixation. La face interne 173 du flasque avant 14 est en outre munie d'une série de douze rainures 175 de forme oblongue s'étendant radialement depuis une zone centrale 172 évidée dudit flasque jusqu'à une zone intermédiaire dudit flasque, les douze rainures 175 étant disposées selon quatre groupes de trois rainures 175, chaque groupe étant séparé par une rainure intermédiaire 181 de forme oblongue, ladite rainure intermédiaire 181 s'étendant radialement depuis la zone centrale 172 jusqu'à un extrémité distale 181a. La face externe 171 présente de ce fait une excroissance 178 épousant la forme en creux des rainures 175 et 181 sous-jacentes. In particular, as illustrated in Figures 16 and 17, there is shown the front flange 17 fitted to the rotor 10 of Figure 14. The rear flange 19 having a structure identical to the front flange 17, the technical details given below s' will apply in a similar manner to the rear flange 19. The front flange 17 is substantially in the form of a disc comprising in particular an outer face 171 and an inner face 173. The inner face 173 is in contact with the front side face 143 of the package. of sheets 14 (the internal face 193 of the rear flange 19 is on the other hand in contact with the rear lateral face 144 of the pack of sheets 14). Cavities 176 with a hexagonal section are formed at the level of the external face 171, each of said cavities 176 being able to house the head of a screw intended to connect the front and rear flanges 17, 19. In another variant embodiment, these cavities 176 can be omitted. Hexagonal section cavities may also be formed on the rear flange 19 at its outer face, each of said cavities being able to accommodate a nut intended to cooperate with one of the screws for fixing the front and rear flanges 17, 19 on the packet of sheets 14. Bores 177 are also formed through the front flange 17 to allow the passage of the threaded rods of the screws. In the mounted position of the flanges 17 and 19, these bores 17 are configured to face fixing holes 11a of the sheet metal pack 14. These fixing holes 11a are through so that it is possible to pass inside each hole 11a a screw. As illustrated in FIG. 15, the pack of sheets 14 is also provided with several other through holes 11b which are not intended to accommodate a fixing screw. The internal face 173 of the front flange 14 is further provided with a series of twelve grooves 175 of oblong shape extending radially from a recessed central zone 172 of said flange to an intermediate zone of said flange, the twelve grooves 175 being arranged according to four groups of three grooves 175, each group being separated by an intermediate groove 181 of oblong shape, said intermediate groove 181 extending radially from the central zone 172 to a distal end 181a. The outer face 171 therefore has a protuberance 178 matching the hollow shape of the underlying grooves 175 and 181.
Comme illustré sur la figure 15, le paquet de tôles 14 comprend une pluralité de deuxièmes cavités internes 142 s'étendant suivant une direction radiale par rapport à l'axe X et sont axialement traversantes. Ces deuxièmes cavités internes 142 sont configurées pour permettre la circulation d'un fluide de refroidissement à l'intérieur du paquet de tôles. Dans le mode de réalisation représenté, ces deuxièmes cavités internes 142 sont au nombre de quatre, à savoir les cavités 142a, 142b, 142c et 142d. Les cavités 142a-142d possèdent chacune une section en forme de portion d'anneau et sont réparties uniformément autour de l'axe X. Deux cavités 142a-142d directement adjacentes sont séparées par un segment radial 18 du paquet de tôles 14 de sorte qu'une partie annulaire centrale du corps du rotor est constitué d'une alternance de deuxième cavités internes 142a-142d et de segments radiaux 18. Chaque cavité 142a-142d débouche, à l'une de ses extrémités, au niveau de la face latérale avant 143 dudit paquet de tôles 14, et, à une autre de ses extrémités, au niveau de la face latérale arrière 144 dudit paquet de tôles 14. Chacune des faces latérales avant et arrière 143, 144 fait face et est directement adjacente à une face interne 173, 193 des flasques avant et arrière 17, 19 respectivement. As illustrated in FIG. 15, the sheet pack 14 comprises a plurality of second internal cavities 142 extending in a radial direction with respect to the X axis and are axially traversing. These second internal cavities 142 are configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the pack of sheets. In the embodiment shown, these second internal cavities 142 are four in number, namely the cavities 142a, 142b, 142c and 142d. The cavities 142a-142d each have a section in the form of a ring portion and are distributed uniformly around the X axis. Two directly adjacent cavities 142a-142d are separated by a radial segment 18 of the sheet bundle 14 so that a central annular part of the body of the rotor consists of an alternation of second internal cavities 142a-142d and of radial segments 18. Each cavity 142a-142d opens out, at one of its ends, at the level of the front lateral face 143 of said sheet metal pack 14, and, at another of its ends, at the level of the rear side face 144 of said sheet metal pack 14. Each of the front and rear side faces 143, 144 faces and is directly adjacent to an internal face 173 , 193 of the front and rear flanges 17, 19 respectively.
Comme illustré sur la figure 17, chacune des rainures 175 possède une extrémité distale 175a et une extrémité proximale 175b. Dans la position montée du flasque avant 17 représentée sur la figure 14, l'extrémité proximale 175b débouche sur la zone centrale 172 vers laquelle débouche également les extrémité 125a des trous radiaux 125 de l'arbre 12 et l'extrémité distale 175a fait face à une des deuxièmes cavités internes 142a-142d du paquet de tôles 14. Ainsi, une communication fluidique s'opère entre les trous radiaux 125 de l'arbre 12 et les deuxièmes cavités internes 142a- 142d par l'intermédiaire des rainures 175 du flasque avant 17. De manière similaire, une communication fluidique s'opère entre les trous radiaux 127 de l'arbre 12 et les deuxièmes cavités internes 142a-142d par l'intermédiaire de rainures radiales correspondantes formées au niveau de la face interne 193 du flasque arrière 19. As illustrated in Figure 17, each of the grooves 175 has a distal end 175a and a proximal end 175b. In the mounted position of the front flange 17 shown in FIG. 14, the proximal end 175b opens onto the central zone 172 towards which also the ends 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 open and the distal end 175a faces one of the second internal cavities 142a-142d of the sheet metal pack 14. Thus, fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d via the grooves 175 of the front flange 17. Similarly, fluid communication takes place between the radial holes 127 of the shaft 12 and the second internal cavities 142a-142d by means of corresponding radial grooves formed at the level of the internal face 193 of the rear flange 19.
Par ailleurs, et comme illustré sur les figures 15 et 17, chacune des rainures intermédiaires 181 possède une extrémité distale 181a et une extrémité proximale 181b. Dans la position montée du flasque avant 17 représentée sur la figure 14, les extrémités distale 181a et proximale 181b sont alignées avec les segments radiaux 18 du paquet de tôles 14, l'extrémité proximale 181b débouchant sur la zone centrale 172 vers laquelle débouche également les extrémité 125a des trous radiaux 125 de l'arbre 12 et l'extrémité distale 181a faisant face à un des trous traversants 11b du paquet de tôles 14. Ainsi, une communication fluidique s'opère entre les trous radiaux 125 de l'arbre 12 et les trous traversants 11b par l'intermédiaire des rainures intermédiaires 181 du flasque avant 17. De manière similaire, une communication fluidique s'opère entre les trous radiaux 127 de l'arbre 12 et les trous traversants 11b par l'intermédiaire de rainures intermédiaires 181 correspondantes formées au niveau de la face interne 193 du flasque arrière 19. Par convention, les rainures intermédiaires 181 formées dans le flasque avant 17 sont appelées « canaux intermédiaires avant » et les rainures intermédiaires 181 formées dans le flasque arrière 19 sont appelées « canaux intermédiaires arrière ». Furthermore, and as illustrated in Figures 15 and 17, each of the intermediate grooves 181 has a distal end 181a and a proximal end 181b. In the mounted position of the front flange 17 shown in FIG. 14, the distal 181a and proximal 181b ends are aligned with the radial segments 18 of the packet of sheets 14, the proximal end 181b opening onto the central zone 172 towards which also the end 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 and the distal end 181a facing one of the through holes 11b of the bundle of sheets 14. Thus, fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the through holes 11b via the intermediate grooves 181 of the front flange 17. Similarly, fluid communication takes place between the radial holes 127 of the shaft 12 and the through holes 11b via the intermediate grooves 181 corresponding formed at the level of the internal face 193 of the rear flange 19. By convention, the intermediate grooves 181 formed in the front flange 17 are called "av intermediate channels. ant ”and the intermediate grooves 181 formed in the rear flange 19 are called“ rear intermediate channels ”.
Ainsi, dans ce troisième mode de réalisation, le fluide de refroidissement pourra circuler à l'intérieur du paquet de tôles 14 non seulement à travers les cavités internes 142a-142d, mais également au travers des trous traversants 11b, améliorant ainsi l'évacuation de la chaleur dans le rotor par rapport aux premier et deuxième modes de réalisation. Thus, in this third embodiment, the cooling fluid will be able to circulate inside the package of sheets 14 not only through the internal cavities 142a-142d, but also through the through holes 11b, thus improving the evacuation of heat in the rotor compared to the first and second embodiments.
L'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation tels que décrits précédemment. En particulier, dans d'autres modes de réalisation (non représentés) de l'invention, le nombre de deuxièmes cavités internes 142, de trous radiaux 125, 127, de trous traversants 11b et de rainures intermédiaires 181 pourra différer de quatre, et le nombre de canaux de liaison avant et arrière 175, 195 pourra différer de quatre ou de douze. The invention is obviously not limited to the embodiments as described above. In particular, in other embodiments (not shown) of the invention, the number of second internal cavities 142, of radial holes 125, 127, of through holes 11b and of intermediate grooves 181 may differ from four, and the number of number of front and rear link channels 175, 195 may differ from four or twelve.
Ainsi, une configuration envisageable de l'invention pourrait consister en un rotor ne comprenant que deux deuxièmes cavités internes 142 disposées de manière symétrique par rapport à l'axe X de l'arbre 12. Thus, a possible configuration of the invention could consist of a rotor comprising only two second internal cavities 142 arranged symmetrically with respect to the X axis of the shaft 12.
Dans une autre configuration envisageable de l'invention, le rotor pourra comporter trois (ou un autre nombre impair) deuxièmes cavités internes 142, lesdites deuxièmes cavités internes 142 étant réparties de manière régulière autour de l'axe X afin de ne pas créer de balourd pour le rotor. En particulier, les centres de gravité respectifs des deuxièmes cavités internes 142 pourront former un triangle équilatéral dans un plan perpendiculaire à l'axe X et le centre de gravité de ce triangle équilatéral sera aligné avec l'axe X. Dans une autre configuration envisageable de l'invention, le rotor 10 de la figure 8 pourrait comporter un insert 13 sans ailettes de séparation 133. De ce fait, le canal de sortie 126 ne serait pas divisé en segments 126a-126d de canal de sortie, mais consisterait en une unique cavité périphérique alignée coaxialement avec la cavité centrale 124 formée par la partie tubulaire 131 de l'insert 13. In another possible configuration of the invention, the rotor could include three (or another odd number) second internal cavities 142, said second internal cavities 142 being distributed evenly around the X axis. so as not to create an imbalance for the rotor. In particular, the respective centers of gravity of the second internal cavities 142 may form an equilateral triangle in a plane perpendicular to the X axis and the center of gravity of this equilateral triangle will be aligned with the X axis. In another possible configuration of In accordance with the invention, the rotor 10 of FIG. 8 could include an insert 13 without separation fins 133. Therefore, the outlet channel 126 would not be divided into outlet channel segments 126a-126d, but would consist of a single peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity 124 formed by the tubular part 131 of the insert 13.

Claims

REVENDICATIONS
1. Rotor (10) pour moteur électrique (30) comprenant : 1. Rotor (10) for electric motor (30) comprising:
- un arbre (12) de rotor monté rotatif autour d'un axe (X); - a rotor shaft (12) mounted to rotate about an axis (X);
- un paquet de tôles (14) monté coaxialement sur l'arbre (12) de rotor, ledit paquet de tôles (14) comprenant des premières cavités internes (141) et au moins deux deuxièmes cavités internes (142) symétriques par rapport à l'axe (X) de l'arbre (12) et entre elles, lesdites au moins deux deuxièmes cavités internes (142) traversant axialement l'intégralité du paquet de tôles (14) de telle sorte qu'elles débouchent, à l'une de leurs extrémités, au niveau d'une face latérale avant (143) dudit paquet de tôles (14) et, à une autre de leurs extrémités, au niveau d'une face latérale arrière (144) dudit paquet de tôles (14), lesdites au moins deux deuxièmes cavités internes (142) étant configurées pour permettre la circulation d'un fluide de refroidissement à l'intérieur du paquet de tôles (14); - a pack of sheets (14) mounted coaxially on the rotor shaft (12), said pack of sheets (14) comprising first internal cavities (141) and at least two second internal cavities (142) symmetrical with respect to the axis (X) of the shaft (12) and between them, said at least two second internal cavities (142) axially passing through the entire package of sheets (14) so that they open out, at one of their ends, at a front side face (143) of said sheet metal pack (14) and, at another of their ends, at a rear side face (144) of said sheet metal pack (14), said at least two second internal cavities (142) being configured to allow the circulation of a cooling fluid within the package of sheets (14);
- une pluralité d'aimants permanents (15) logés à l'intérieur des premières cavités internes (141) du paquet de tôles (14); - a plurality of permanent magnets (15) housed inside the first internal cavities (141) of the stack of sheets (14);
- un flasque avant (17) et un flasque arrière (19) montés coaxialement sur l'arbre (32) de rotor et agencés axialement de part et d'autre du paquet de tôles (14) de telle sorte à être contigus respectivement aux faces latérales avant et arrière (143, 144) du paquet de tôles (14); caractérisé en ce que l'arbre (12) est muni d'au moins un premier canal interne (124) de circulation d'un fluide de refroidissement, dit canal d'entrée, et d'au moins un deuxième canal interne (126) de circulation d'un fluide de refroidissement, dit canal de sortie, et en ce que le flasque avant (17), respectivement le flasque arrière (19), est configuré pour former avec la face latérale avant (143), respectivement la face latérale arrière (144), du paquet de tôles (14) au moins deux canaux de liaison avant (175), respectivement au moins deux canaux de liaison arrière (195), à l'intérieur duquel peut circuler un fluide de refroidissement, chacun desdits au moins deux canaux de liaison avant (175), respectivement arrière (195), étant en communication fluidique avec l'un desdits canaux d'entrée et de sortie (124, 126) et avec l'une desdites au moins deux deuxièmes cavités internes (142). - a front flange (17) and a rear flange (19) mounted coaxially on the rotor shaft (32) and arranged axially on either side of the pack of sheets (14) so as to be contiguous respectively to the faces front and rear sides (143, 144) of the sheet metal pack (14); characterized in that the shaft (12) is provided with at least a first internal channel (124) for circulating a cooling fluid, said inlet channel, and at least a second internal channel (126) circulation of a cooling fluid, said outlet channel, and in that the front flange (17), respectively the rear flange (19), is configured to form with the front side face (143), respectively the side face rear (144), of the sheet pack (14) at least two front connection channels (175), respectively at least two rear connection channels (195), inside which can circulate a cooling fluid, each of said to at least two front (175), respectively rear (195) connecting channels, being in fluid communication with one of said inlet and outlet channels (124, 126) and with one of said at least two second internal cavities ( 142).
2. Rotor (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits au moins deux canaux de liaison avant (175) sont en communication fluidique avec ledit canal d'entrée (124) et lesdits au moins deux canaux de liaison arrière (195) sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie (126), de telle sorte qu'un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d'entrée (124), puis entre le flasque avant (17) et la face latérale avant (143) du paquet de tôles (14) au travers desdits au moins deux canaux de liaison avant (175), puis à l'intérieur du paquet de tôles (14) au travers desdites au moins deux deuxièmes cavités internes (142), puis entre le flasque arrière (19) et la face latérale arrière (144) du paquet de tôles (14) au travers desdits au moins deux canaux de liaison arrière (195), et finalement au travers du canal de sortie (126). 2. Rotor (10) according to claim 1, characterized in that said at least two front connection channels (175) are in fluid communication with said inlet channel (124) and said at least two rear connection channels (195). ) are in fluid communication with said outlet channel (126), such that fluid from cooling intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel (124), then between the front flange (17) and the front side face (143) of the sheet pack (14) through said au at least two front connecting channels (175), then inside the packet of sheets (14) through said at least two second internal cavities (142), then between the rear flange (19) and the rear side face (144 ) of the sheet metal bundle (14) through said at least two rear connection channels (195), and finally through the outlet channel (126).
3. Rotor (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre (12) comprend une portion d'extrémité avant (121) creuse et une portion d'extrémité arrière (123) creuse séparée de la portion d'extrémité avant (121) par une portion centrale (122) pleine, la portion d'extrémité avant (121), respectivement la portion d'extrémité arrière (123), étant traversée par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d'entrée (124), respectivement le canal de sortie (126), de l'arbre (12), et en ce qu'au moins deux trous (125, 127) orientés radialement par rapport à l'axe (X) de l'arbre (12) sont formés à l'intérieur de la portion d'extrémité avant (121), respectivement de la portion d'extrémité arrière (123), de manière à déboucher d'un côté dans le canal d'entrée (124), respectivement le canal de sortie (126), et de l'autre côté dans lesdits au moins deux canaux de liaison avant (175), respectivement lesdits au moins deux canaux de liaison arrière (195). 3. Rotor (10) according to claim 2, characterized in that the shaft (12) comprises a front end portion (121) hollow and a rear end portion (123) hollow separate from the end portion. front (121) by a solid central portion (122), the front end portion (121), respectively the rear end portion (123), being crossed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the channel inlet (124), respectively the outlet channel (126), of the shaft (12), and in that at least two holes (125, 127) oriented radially with respect to the axis (X) of the shaft (12) are formed inside the front end portion (121), respectively of the rear end portion (123), so as to open out on one side into the inlet channel ( 124), respectively the outlet channel (126), and on the other side in said at least two front connection channels (175), respectively said at least two rear connection channels (195).
4. Rotor (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits au moins deux canaux de liaison arrière (195) sont en communication fluidique avec ledit canal d'entrée (124) et lesdits au moins deux canaux de liaison avant (175) sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie (126), de telle sorte qu'un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d'entrée (124), puis entre le flasque arrière (19) et la face latérale arrière (144) du paquet de tôles (14) au travers desdits au moins deux canaux de liaison arrière (195), puis à l'intérieur du paquet de tôles (14) au travers desdites au moins deux deuxièmes cavités internes (142), puis entre le flasque avant (17) et la face latérale avant (143) au travers desdits au moins deux canaux de liaison avant (175), et finalement au travers du canal de sortie (126). 4. Rotor (10) according to claim 1, characterized in that said at least two rear connection channels (195) are in fluid communication with said inlet channel (124) and said at least two front connection channels (175). ) are in fluid communication with said outlet channel (126), so that a cooling fluid intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel (124), then between the rear flange (19) and the rear side face (144) of the sheet metal pack (14) through said at least two rear connecting channels (195), then inside the sheet metal pack (14) through said at least two second internal cavities (142), then between the front flange (17) and the front side face (143) through said at least two front connecting channels (175), and finally through the outlet channel (126).
5. Rotor (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'arbre (12) comprend une portion d'extrémité avant (121) creuse et une portion d'extrémité arrière (123) pleine séparée de la portion d'extrémité avant (121) par une portion centrale (122) creuse, la portion d'extrémité avant (121) et la portion centrale (122) étant traversées par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d'entrée (124) de l'arbre (12), la portion d'extrémité avant (121) étant également traversée par au moins une cavité périphérique alignée coaxialement avec la cavité centrale, ladite au moins une cavité périphérique formant le canal de sortie (126) de l'arbre (12), et en ce qu'au moins deux trous (125, 127) orientés radialement par rapport à l'axe (X) de l'arbre (12) sont formés à l'intérieur de la portion d'extrémité avant (121), respectivement de la portion centrale (122), de manière à déboucher d'un côté dans le canal de sortie (126), respectivement le canal d'entrée (124), et de l'autre côté dans lesdits au moins deux canaux de liaison avant (175), respectivement lesdits au moins deux canaux de liaison arrière (195). 5. Rotor (10) according to claim 4, characterized in that the shaft (12) comprises a front end portion (121) hollow and a rear end portion (123) full separate from the end portion. before (121) by a portion hollow central (122), the front end portion (121) and the central portion (122) being traversed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel (124) of the shaft (12) ), the front end portion (121) also being crossed by at least one peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity, said at least one peripheral cavity forming the outlet channel (126) of the shaft (12), and in that at least two holes (125, 127) oriented radially with respect to the axis (X) of the shaft (12) are formed inside the front end portion (121), respectively of the central portion (122), so as to open out on one side into the outlet channel (126), respectively the inlet channel (124), and on the other side into said at least two front connecting channels ( 175), respectively said at least two rear connection channels (195).
6. Rotor (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre (12) comprend un corps principal (120) muni d'un trou borgne (128a, 128b) aligné selon l'axe (X) de l'arbre (12), ledit trou borgne (128) comprenant deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section (128a) possédant un premier diamètre interne et une deuxième section (128b) possédant un deuxième diamètre interne, et en ce qu'un insert (13) en matière plastique est logé à l'intérieur du trou borgne au niveau de la première section (128a), ledit insert (13) étant formé d'une partie tubulaire (131) alignée avec la deuxième section (128b) du trou borgne et possédant un diamètre interne qui est sensiblement égal au deuxième diamètre interne, et d'une partie annulaire (132) s'étendant radialement autour de l'une des extrémités de la partie tubulaire (131), ladite partie annulaire (132) étant positionnée au niveau de l'interface entre la première section (128a) et la deuxième section (128b) du trou borgne et possédant un diamètre externe qui est sensiblement égal au premier diamètre interne, le canal d'entrée (124) de l'arbre (12) étant défini conjointement par la partie tubulaire (131) de l'insert (13) et par la deuxième section (128b) du trou borgne et le canal de sortie (126) de l'arbre (12) correspondant à l'espace délimité par la première section (128a) du trou borgne et par les parties tubulaire et annulaire (131, 132) de l'insert (13). 6. Rotor (10) according to claim 5, characterized in that the shaft (12) comprises a main body (120) provided with a blind hole (128a, 128b) aligned along the axis (X) of the shaft (12), said blind hole (128) comprising two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section (128a) having a first internal diameter and a second section (128b) having a second internal diameter, and in that a plastic insert (13) is housed inside the blind hole at the first section (128a), said insert (13) being formed of a tubular part (131) aligned with the second section (128b). ) of the blind hole and having an internal diameter which is substantially equal to the second internal diameter, and of an annular portion (132) extending radially around one end of the tubular portion (131), said annular portion ( 132) being positioned at the interface between the first section (128a) and the second section (1 28b) of the blind hole and having an outer diameter which is substantially equal to the first inner diameter, the inlet channel (124) of the shaft (12) being jointly defined by the tubular portion (131) of the insert (13) ) and by the second section (128b) of the blind hole and the outlet channel (126) of the shaft (12) corresponding to the space delimited by the first section (128a) of the blind hole and by the tubular and annular parts (131, 132) of the insert (13).
7. Rotor (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert (13) comprend une ou plusieurs ailettes de séparation (133) s'étendant radialement depuis la périphérie externe de la partie tubulaire (131), chacune des ailettes de séparation (133) étant configurées pour séparer le canal de sortie (126) en deux ou plusieurs segments (126a-126d) de canaux de sortie. 7. Rotor (10) according to claim 6, characterized in that the insert (13) comprises one or more separation fins (133) extending radially from the outer periphery of the tubular part (131), each of the fins. separator (133) being configured to separate the output channel (126) into two or more segments (126a-126d) of output channels.
8. Rotor (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des flasques avant et arrière (17, 19) possède une face interne (173, 193) en contact avec une face latérale (143, 144) du paquet de tôles (14), ladite face interne (173, 193) étant munie d'au moins deux rainures (175, 195) de forme oblongue s'étendant radialement depuis une zone centrale (172) évidée dudit flasque, au niveau de laquelle lesdites rainures (175, 195) sont en communication fluidique avec le canal d'entrée (124) ou de sortie (126) de l'arbre (12), jusqu'à une zone intermédiaire dudit flasque faisant face à l'une desdites au moins deux deuxièmes cavités internes (142) du paquet de tôles (14). 8. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the front and rear flanges (17, 19) has an internal face (173, 193) in contact with a lateral face (143, 144) of the package of sheets (14), said internal face (173, 193) being provided with at least two grooves (175, 195) of oblong shape extending radially from a central region (172) recessed of said flange, at the level of which said grooves (175, 195) are in fluid communication with the inlet (124) or outlet (126) channel of the shaft (12), up to an intermediate zone of said flange facing one of said at least one at least two second internal cavities (142) of the sheet metal bundle (14).
9. Rotor (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune desdites rainures radiales (175, 195) fait face à un trou radial (125, 127) formé au travers de l'arbre (12), ledit trou radial débouchant d'un côté sur le canal d'entrée (124) ou de sortie (126) de l'arbre (12) et de l'autre côté sur la paroi périphérique de l'arbre (12). 9. A rotor (10) according to claim 8, characterized in that each of said radial grooves (175, 195) faces a radial hole (125, 127) formed through the shaft (12), said radial hole opening out. on one side on the inlet (124) or outlet (126) channel of the shaft (12) and on the other side on the peripheral wall of the shaft (12).
10. Rotor (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des flasques avant et arrière (17, 19) est muni sur sa face interne (173, 193) d'une rainure circulaire (174) destinée à loger un joint d'étanchéité (16) de forme annulaire, ledit joint d'étanchéité (16) étant destiné à assurer l'étanchéité entre le flasque (17, 19) et le paquet de tôles (14). 10. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the front and rear flanges (17, 19) is provided on its internal face (173, 193) with a circular groove (174) intended for housing a seal (16) of annular shape, said seal (16) being intended to ensure the seal between the flange (17, 19) and the pack of sheets (14).
11. Rotor (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flasque avant (17), respectivement le flasque arrière (19), est configuré pour former avec la face latérale avant (143), respectivement la face latérale arrière (144), du paquet de tôles (14) plusieurs groupes de canaux de liaison avant (175), respectivement plusieurs groupes de canaux de liaison arrière (195), chacun des groupes comportant au moins deux canaux de liaison avant (175), respectivement au moins deux canaux de liaison arrière (195), à l'intérieur desquels peut circuler un fluide de refroidissement, chacun desdits au moins deux canaux de liaison avant (175), respectivement arrière (195), étant en communication fluidique avec l'un desdits canaux d'entrée et de sortie (124, 126) et avec l'une desdites au moins deux deuxièmes cavités internes (142). 11. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the front flange (17), respectively the rear flange (19), is configured to form with the front side face (143), respectively the side face. rear (144), of the packet of sheets (14), several groups of front link channels (175), respectively several groups of rear link channels (195), each of the groups comprising at least two front link channels (175), respectively at least two rear connection channels (195), inside which can circulate a cooling fluid, each of said at least two front connection channels (175), respectively rear (195), being in fluid communication with the one of said inlet and outlet channels (124, 126) and with one of said at least two second internal cavities (142).
12. Rotor (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le flasque avant (17), respectivement le flasque arrière (19), est configuré pour former avec la face latérale avant (143), respectivement la face latérale arrière (144), du paquet de tôles (14) plusieurs canaux intermédiaires avant (181), respectivement plusieurs canaux intermédiaires arrière, à l'intérieur desquels peut circuler un fluide de refroidissement, chacun des canaux intermédiaires avant (181), respectivement arrière, étant aligné axialement avec un segment radial (18) du paquet de tôles (14) séparant deux deuxièmes cavités internes (142a-142d) adjacentes, chacun desdits canaux intermédiaires avant (181), respectivement arrière, étant en communication fluidique avec l'un desdits canaux d'entrée et de sortie (124, 126) et avec un trou traversant (11b) formé à travers le paquet de tôles (14), ledit trou traversant (11b) pouvant potentiellement recevoir une vis de fixation destinée à fixer les flasques avant et arrière (17, 19) sur le paquet de tôles (14). 12. Rotor (10) according to claim 11, characterized in that the front flange (17), respectively the rear flange (19), is configured to form with the front side face (143), respectively the rear side face (144 ), of the packet of sheets (14) several front intermediate channels (181), respectively several channels rear intermediate channels, inside which a cooling fluid can circulate, each of the front intermediate channels (181), respectively rear, being axially aligned with a radial segment (18) of the pack of sheets (14) separating two second internal cavities ( 142a-142d), each of said front (181), respectively rear intermediate channels being in fluid communication with one of said inlet and outlet channels (124, 126) and with a through hole (11b) formed through the sheet metal pack (14), said through hole (11b) potentially being able to receive a fixing screw intended to fix the front and rear flanges (17, 19) on the sheet metal pack (14).
13. Moteur électrique (30) comprenant un rotor (10) selon l'une des revendications précédentes. 13. Electric motor (30) comprising a rotor (10) according to one of the preceding claims.
EP21733498.6A 2020-05-29 2021-05-20 Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit Pending EP4158753A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2005691A FR3111025B1 (en) 2020-05-29 2020-05-29 Rotor for electric motor equipped with a cooling circuit
PCT/FR2021/050921 WO2021240100A1 (en) 2020-05-29 2021-05-20 Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4158753A1 true EP4158753A1 (en) 2023-04-05

Family

ID=72356134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21733498.6A Pending EP4158753A1 (en) 2020-05-29 2021-05-20 Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230307973A1 (en)
EP (1) EP4158753A1 (en)
CN (1) CN115699521A (en)
FR (1) FR3111025B1 (en)
WO (1) WO2021240100A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3132993A1 (en) 2022-02-18 2023-08-25 Novares France ROTOR FOR ELECTRIC MOTOR EQUIPPED WITH A COOLING CIRCUIT
FR3134486A1 (en) 2022-04-07 2023-10-13 Novares France ROTOR FOR ELECTRIC MOTOR PROVIDED WITH A COOLING CIRCUIT

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5017120B2 (en) * 2005-11-09 2012-09-05 株式会社東芝 Rotating electrical machine rotor and rotating electrical machine
JP2019216532A (en) * 2018-06-12 2019-12-19 本田技研工業株式会社 Rotor of rotary electric machine
JP2020014355A (en) * 2018-07-20 2020-01-23 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company motor
DE102018118275A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotor assembly for an electric machine, electric machine for a vehicle and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CN115699521A (en) 2023-02-03
US20230307973A1 (en) 2023-09-28
WO2021240100A1 (en) 2021-12-02
FR3111025A1 (en) 2021-12-03
FR3111025B1 (en) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4158753A1 (en) Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit
WO1995035592A1 (en) Slotted coiled stator for an electrical rotating machine, method for the production of such a stator and machine comprising such a stator
EP4158754A1 (en) Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit
FR3057118A1 (en) ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH INTEGRATED THERMAL DISSIPATOR
WO2023156735A1 (en) Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit
FR3056356A1 (en) SLEEVE AND SHAFT OF ELECTRIC MACHINE
EP3539200A1 (en) Rotating electrical machine comprising a speed reducer casing
EP3320601B1 (en) Rotating electric machine having a centring element
WO2023194675A1 (en) Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit
WO2021176158A1 (en) Electric motor provided with a cooling circuit
FR3064839A1 (en) ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH OPTIMIZED COOLING
EP3520203B1 (en) Rotary electric machine provided with an interconnector with improved configuration
FR3060895B1 (en) ROTATING ELECTRICAL MACHINE WITH IMPROVED COOLING
WO2023062322A1 (en) Wound rotor for an electric motor provided with a cooling circuit
EP4167440A1 (en) Wound rotor for an electric motor provided with a cooling circuit
EP4324076A1 (en) Electric motor designed to allow a better removal of the heat generated when it is operating
FR3056843B1 (en) ROTATING ELECTRICAL MACHINE WITH IMPROVED SHAFT MOUNTING CONFIGURATION
WO2022219268A1 (en) Electric motor designed to allow better removal of the heat generated while it is in operation
FR3128329A1 (en) Wound rotor for electric motor arranged to facilitate its assembly
EP4128491A1 (en) Rotor for an electric motor provided with rod sensors
EP4128483A1 (en) Rotor for an electric motor incorporating acoustic absorption elements
EP3850727A1 (en) Rotating electrical machine provided with a bearing produced from two overmoulded parts
EP3977601A1 (en) Rotating electric machine provided with a cooling chamber
WO2017021647A1 (en) Rotary-electric-machine rotor equipped with a core forming a magnetic-wheel holder
WO2017182742A1 (en) Rotating electrical machine with contacts for connecting phase windings and terminals of a connector

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221130

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: NOVARES FRANCE