FR3023430A1

FR3023430A1 - POLYENTREFER ELECTROMAGNETIC MOTOR WITH RADIAL MAGNETIC FLUX WITH ROTOR FRAMED BY TWO STATORS WITH DECREASE OF RELIEF TORQUE

Info

Publication number: FR3023430A1
Application number: FR1401594A
Authority: FR
Inventors: Romain Ravaud; Huguette Tiegna; Loic Mayeur
Original assignee: Whylot SAS
Current assignee: Whylot SAS
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-01-08
Anticipated expiration: 2034-07-04
Also published as: WO2016001495A3; WO2016001495A2; FR3023430B1; EP3164929A2

Abstract

La présente invention porte sur un moteur (M) électromagnétique à flux radial notamment destiné à l'aide à la direction assistée dans un véhicule automobile, le moteur comportant au moins deux stators (1, 1a) encadrant au moins un rotor (2), un entrefer (4, 4a) étant défini entre chacun des stators (1, 1a) et le rotor (2) ainsi encadré. Le ou les aimants (3) portés par le rotor (2) s'étendent complètement dans le rotor (2) entre les deux entrefers (4, 4a) et chacun des éléments de bobinage (5, 6, 7, 5a, 6a, 7a) des séries d'éléments de bobinage portées par un stator (1, 1a) respectif comprend un élément de séparation ferromagnétique (5, 5a) disposé entre chaque encoche (6, 6a) d'une dent (7, 7a) et l'encoche (6, 6a) de la dent (7, 7a) successive. Ainsi, la création d'un couple de détente est évitée. Applications dans le domaine des moteurs électromagnétiques.The present invention relates to an electromagnetic motor (M) with a radial flow, in particular for assisting power steering in a motor vehicle, the motor comprising at least two stators (1, 1a) flanking at least one rotor (2), an air gap (4, 4a) being defined between each of the stators (1, 1a) and the rotor (2) thus framed. The magnets (3) carried by the rotor (2) extend completely into the rotor (2) between the two air gaps (4, 4a) and each of the winding elements (5, 6, 7, 5a, 6a, 7a) series of winding elements carried by a respective stator (1, 1a) comprises a ferromagnetic separating element (5, 5a) disposed between each notch (6, 6a) of a tooth (7, 7a) and notch (6, 6a) of the successive tooth (7, 7a). Thus, the creation of a relaxing couple is avoided. Applications in the field of electromagnetic motors.

Description

« Moteur électromagnétique polyentrefers et à flux magnétique radial à rotor encadré par deux stators avec diminution du couple de détente» La présente invention concerne un moteur électromagnétique polyentrefers et à flux magnétique radial à rotor encadré par deux stators avec diminution du couple de détente qui trouve une application particulière mais non limitative comme moteur de direction assistée dans un véhicule automobile. Dans cette application de direction assistée, un moteur électrique est utilisé en complément de la force de direction manuelle exercée par le conducteur du véhicule. Un tel moteur électromagnétique polyentrefers et à flux magnétique comporte au moins deux stators encadrant au moins un rotor, un entrefer, donc au moins un double entrefer, étant défini entre chacun desdits au moins deux stators et ledit au moins un rotor ainsi encadré. Le rotor porte au moins une série d'aimants permanents, tandis qu'au moins une série d'éléments de bobinage est portée par chaque stator. De manière classique, chacun des éléments de bobinage comprend une dent portant une bobine, la dent étant encadrée sur chacun de ses côtés par une encoche, un fil métallique bon conducteur étant enroulé sur la dent pour former la bobine. Quand la série ou les séries de bobinages sont alimentées électriquement, le rotor qui est solidarisé à l'arbre de sortie du moteur est soumis à un couple résultant du champ magnétique, le flux magnétique créé étant un flux radial. Dans ce qui va suivre, il va être pris comme application du moteur un moteur pour direction assistée de véhicule automobile. Ceci n'est cependant pas limitatif et un tel moteur peut être utilisé pour diverses autres applications. Dans une application du moteur pour une direction assistée, les 30 contraintes majeures sont notamment la réduction de la masse et de l'encombrement axial du moteur pour un rendement optimal. C'est pour cela qu'un moteur ployentrefer est préféré, en étant plus compact et en délivrant plus de puissance. Selon l'état de la technique, un élément à bobinage comprend du fer, le 35 fer pouvant être constitué par le moyen de support du bobinage ou un noyau de fer central pour la canalisation du champ magnétique passant à travers l'élément à bobinage. Par exemple, l'élément de bobinage peut présenter aussi des dents en fer sur lesquelles respectivement un bobinage est enroulé. Le document CN201869064 décrit un moteur polyentrefers avec un double stator faisant office d'élément à bobinage entourant un rotor faisant office d'élément à aimants permanents, ces aimants étant à base de terres rares. Le rotor est donc positionné entre les deux stators, un enroulement étant intégré dans une fente d'assemblage de la dent support d'un bobinage du stator qui comprend aussi un noyau de fer.The present invention relates to a polycentric electromagnetic motor with a radial magnetic flux with a rotor flanked by two stators with a reduction in the detent torque which finds a greater or lesser amount of torque. particular but non-limiting application as a power steering motor in a motor vehicle. In this power steering application, an electric motor is used in addition to the manual steering force exerted by the driver of the vehicle. Such an electromagnetic polycentric and magnetic flux motor comprises at least two stators flanking at least one rotor, an air gap, therefore at least one double gap, being defined between each of said at least two stators and said at least one rotor thus framed. The rotor carries at least one series of permanent magnets, while at least one series of winding elements is carried by each stator. Conventionally, each of the winding elements comprises a tooth carrying a coil, the tooth being framed on each of its sides by a notch, a good conductor wire being wound on the tooth to form the coil. When the series or series of windings are electrically powered, the rotor which is secured to the output shaft of the motor is subjected to a torque resulting from the magnetic field, the magnetic flux created being a radial flow. In what follows, it will be taken as application of the engine a motor for power steering of a motor vehicle. This is however not limiting and such an engine can be used for various other applications. In an application of the engine for a power steering, the major constraints include reducing the mass and the axial size of the engine for optimum performance. That is why a ployentrefer motor is preferred, being more compact and delivering more power. According to the state of the art, a winding element comprises iron, the iron being able to be constituted by the winding support means or a central iron core for channeling the magnetic field passing through the winding element. For example, the winding element may also have iron teeth on which a winding is wound respectively. CN201869064 discloses a polyentrefers motor with a double stator acting as a winding element surrounding a rotor acting as a permanent magnet element, these magnets being based on rare earths. The rotor is thus positioned between the two stators, a winding being integrated in an assembly slot of the support tooth of a stator winding which also comprises an iron core.

Pour le rotor, les aimants permanents sont noyés dans un anneau conducteur pour fournir un champ magnétique à pôles multiples pour les entrefers sur les côtés gauche et droit simultanément. Chaque stator peut entraîner le rotor en rotation et les deux stators peuvent travailler simultanément ou en alternance. Un tel moteur à double stator et un seul rotor à aimants permanents en terres rares délivre une puissance de sortie augmentée et son efficacité est améliorée par rapport à un moteur à entrefer simple. Cependant, en plus d'être lourd de par la présence de fer, un tel moteur à aimants permanents présente le désavantage de posséder hors tension un couple résiduel appelé couple de détente. Ce couple de détente, appelé aussi cogging torque en anglais, est dû à l'interaction magnétique entre les aimants permanents de l'élément à aimants permanents, par exemple le rotor, et le fer présent dans l'élément à bobinage, par exemple le stator, le fer étant fréquemment utilisé pour la réalisation des dents et/ou des parois des encoches du moyen de support du bobinage. Ce couple est indésirable pour le bon fonctionnement d'un tel moteur. De plus, la présence de fer dans l'élément ou les éléments à bobinage du moteur ou de la génératrice polyentrefers crée des pertes fer. Ces pertes fer peuvent être de deux types. Le premier type concerne les pertes par hystéresis du fait de la magnétisation permanente du chemin magnétique. Le second type concerne les pertes par courants de Foucault produits par le champ magnétique tournant. Ces pertes conduisent à un échauffement de l'ensemble du moteur ou de la génératrice de même qu'à des pertes de couple dues à une plus faible intensité de courant disponible pour le fonctionnement du moteur, ceci notamment à des vitesses élevées de fonctionnement. Le problème à la base de la présente invention est, d'une part, d'obtenir un moteur électromagnétique à flux radial qui présente un encombrement le plus réduit possible en particulier dans sa direction axiale et qui puisse délivrer un couple massique élevé et, d'autre part, de réduire voire d'annuler le couple de détente existant dans un moteur polyentrefers à aimants permanents. A cet effet, on prévoit selon l'invention un moteur électromagnétique à flux radial notamment destiné à l'aide à la direction assistée dans un véhicule automobile, le moteur comprenant au moins un double entrefer comportant au moins deux stators encadrant au moins un rotor, un entrefer étant défini entre chacun desdits au moins deux stators et ledit au moins un rotor ainsi encadré, au moins un aimant permanent étant porté par ledit au moins un rotor, tandis qu'une série d'éléments de bobinage est portée par chaque stator en étant répartis successivement, chacun des éléments de bobinage comprenant une dent portant une bobine, chaque dent étant encadrée sur chacun de ses côtés par une encoche, caractérisé en ce que ledit au moins un aimant s'étend complètement dans la portion du rotor comprise entre les deux entrefers et en ce que chacun des éléments de bobinage des séries comprend un élément de séparation ferromagnétique disposé entre chaque encoche d'une dent et l'encoche de la dent successive. La présente invention permet de répondre à des contraintes de puissance et d'encombrement en ce sens qu'elle fournit un couple massique élevé pour un diamètre réduit et une longueur axiale plus petite que la structure classique à un seul entrefer de même diamètre. L'aimant ou les aimants occupent toute la place du rotor entre les deux entrefers, donc l'espace maximal prévu pour le ou les aimants, ce qui augmente l'efficacité du moteur et rend le moteur nettement plus compact.For the rotor, the permanent magnets are embedded in a conductive ring to provide a multi-pole magnetic field for the air gaps on the left and right sides simultaneously. Each stator can drive the rotor in rotation and the two stators can work simultaneously or alternately. Such a dual stator motor and a single rare earth permanent magnet rotor provide increased output power and its efficiency is improved over a single gap motor. However, in addition to being heavy because of the presence of iron, such a permanent magnet motor has the disadvantage of having a residual torque called a detent couple de-energized. This relaxation torque, also called cogging torque in English, is due to the magnetic interaction between the permanent magnets of the permanent magnet element, for example the rotor, and the iron present in the winding element, for example the stator, the iron being frequently used for the realization of the teeth and / or walls of the notches of the winding support means. This torque is undesirable for the proper functioning of such an engine. In addition, the presence of iron in the element or the winding elements of the engine or the generator polyentrefers creates iron losses. These iron losses can be of two types. The first type concerns losses by hysteresis due to the permanent magnetization of the magnetic path. The second type relates to eddy current losses produced by the rotating magnetic field. These losses lead to a heating of the entire engine or generator as well as to torque losses due to a lower intensity of current available for the operation of the engine, especially at high speeds of operation. The problem underlying the present invention is, on the one hand, to obtain a radial flow electromagnetic motor which has the smallest possible space, in particular in its axial direction, and which can deliver a high mass torque and, d on the other hand, to reduce or even cancel the existing expansion torque in a polycarbonate motor with permanent magnets. For this purpose, according to the invention, an electromagnetic radial flow motor is provided, in particular for assisting power steering in a motor vehicle, the motor comprising at least one double air gap comprising at least two stators flanking at least one rotor, an air gap being defined between each of said at least two stators and said at least one rotor thus framed, at least one permanent magnet being carried by said at least one rotor, while a series of winding elements is carried by each stator in being distributed successively, each of the winding elements comprising a tooth carrying a coil, each tooth being framed on each of its sides by a notch, characterized in that said at least one magnet extends completely in the portion of the rotor between the two air gaps and in that each of the series winding elements comprises a ferromagnetic separation element arranged between each notch of a tooth and the notch of the successive tooth. The present invention makes it possible to respond to power and space constraints in that it provides a high mass torque for a reduced diameter and an axial length smaller than the conventional structure with a single gap of the same diameter. The magnet or magnets occupy the whole place of the rotor between the two air gaps, so the maximum space provided for the magnet or magnets, which increases the efficiency of the engine and makes the engine much more compact.

L'élément de séparation électromagnétique sert à la canalisation du flux magnétique émis par les éléments de bobinage aussi bien pour le stator interne que pour le stator externe. De manière facultative, l'invention comprend en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : - l'élément de séparation ferromagnétique fait saillie de l'élément de bobinage de manière similaire aux dents, c'est-à-dire en présentant la même hauteur. - les dents et les éléments de séparation ferromagnétique faisant partie 5 d'une série d'éléments de bobinage d'un même chaque stator présentent des largeurs différentes. - les dents du stator externe sont décalées par rapport aux dents du stator interne de sorte que l'angle au sommet au centre du moteur encadrant une largeur de dent avec ses encoches associées du stator externe est 10 différent de l'angle au sommet encadrant une largeur de dent avec ses encoches associées du stator interne. - les dents ne comprennent pas de fer. - les dents sont en matériau plastique, composite, céramique ou en verre. 15 - les encoches de toutes les séries de bobinage présentent des moyens de canalisation du flux magnétique. - les encoches sont fermées sur la majeure partie de leur face en vis-à-vis de l'entrefer associée, une ouverture de passage de flux magnétique étant présente sur ladite face. Les deux stators sont constitués de plusieurs dents 20 de forme différente et des encoches semi-fermées dans le but de réduire le couple de détente. De plus, cela peut agir sur la configuration du flux magnétique émis par les éléments de bobinage. - ledit au moins un rotor comprend un unique aimant. - ledit au moins un rotor comprend plusieurs aimants, les bobines de la 25 série d'éléments de bobinage d'au moins un stator étant décalées vis-à-vis desdits aimants dudit au moins un rotor. - ledit au moins un aimant est choisi parmi les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-fer-bore ou des aimants samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel et de 30 cobalt, avec ou sans liant thermoplastique. - le rotor et les stators sont sous forme cylindrique. - le rotor comprend un support pour ledit au moins un aimant, aucune partie du support n'étant intercalée entre les deux entrefers. - ledit au moins un rotor est relié à un arbre de sortie du moteur 35 passant par un espace cylindrique creux médian au moteur traversant le moteur axialement, cet espace creux médian étant délimité par la périphérie interne du stator interne. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant étant donné qu'il permet d'obtenir un moteur compact avec la partie mécanique d'entraînement logé dans le moteur. L'association avec un rotor composé uniquement d'un aimant ou d'aimants avec un tel entraînement mécanique intégré permet une nette diminution de poids du moteur. - ledit au moins un rotor est relié à l'arbre de sortie par une pièce de forme étoilée. - le diamètre de l'espace cylindrique creux médian est supérieur au 10 diamètre de l'arbre d'entraînement de manière à laisser un passage entre l'arbre d'entraînement et l'espace cylindrique creux médian. - le passage présente des moyens de ventilation pour son refroidissement. L'invention concerne aussi une direction assistée de véhicule 15 automobile, caractérisée en ce quelle contient au moins un tel moteur. Le moteur selon l'invention est très compact et relativement léger du fait de l'absence au moins partiel de fer, ce qui le rend particulièrement bien adapté à une utilisation dans un véhicule automobile étant donné qu'un encombrement réduit est un critère important de choix dans le domaine de l'automobile. 20 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe 25 radiale d'un mode de réalisation d'un moteur polyentrefers à flux radial selon la présente invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation d'un moteur polyentrefers à flux radial selon la présente invention, 30 - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe radiale d'un autre mode de réalisation d'un moteur polyentrefers à flux radial selon la présente invention, - la figure 4 est une représentation schématique d'une vue agrandie en coupe radiale d'une portion de rotor intercalée entre deux portions d'un stator conformément à un mode de réalisation d'un moteur polyentrefers à flux radial selon la présente invention. En se référant aux figures, d'une manière générale, un moteur M ou une génératrice polyentrefers radial comporte au moins deux stators 1, la encadrant au moins un rotor 2, un entrefer 4, 4a étant défini entre chacun desdits au moins deux stators 1, la encadrant respectivement ledit au moins un rotor 2. On peut ainsi définir un stator interne la et un stator externe 1, ce dernier formant la périphérie du moteur M.The electromagnetic separation element serves to channel the magnetic flux emitted by the winding elements for both the internal stator and the external stator. Optionally, the invention further comprises at least any of the following features: the ferromagnetic separation element protrudes from the winding element in a manner similar to the teeth, i.e. the same height. the teeth and the ferromagnetic separating elements forming part of a series of winding elements of the same each stator have different widths. the teeth of the outer stator are offset relative to the teeth of the inner stator so that the apex angle at the center of the motor flanking a tooth width with its associated notches of the outer stator is different from the apex angle flanking a tooth width with its associated notches of the internal stator. - the teeth do not include iron. the teeth are made of plastic, composite, ceramic or glass material. The notches of all the winding series have means for channeling the magnetic flux. - The notches are closed on most of their face vis-à-vis the associated air gap, a magnetic flux passage opening being present on said face. The two stators consist of several teeth 20 of different shape and semi-closed notches in order to reduce the relaxation torque. In addition, this can affect the configuration of the magnetic flux emitted by the winding elements. said at least one rotor comprises a single magnet. said at least one rotor comprises several magnets, the coils of the series of winding elements of at least one stator being offset with respect to said magnets of said at least one rotor. said at least one magnet is selected from ferrite magnets, rare earth magnets such as neodymium-iron-boron magnets or samarium cobalt magnets, magnets based on aluminum, nickel and cobalt, with or without thermoplastic binder. the rotor and the stators are in cylindrical form. - The rotor comprises a support for said at least one magnet, no part of the support being interposed between the two air gaps. said at least one rotor is connected to an output shaft of the motor passing through a median hollow cylindrical space to the motor passing axially through the motor, this median hollow space being delimited by the internal periphery of the internal stator. This embodiment is particularly interesting since it makes it possible to obtain a compact motor with the mechanical drive part housed in the motor. The association with a rotor consisting solely of a magnet or magnets with such an integrated mechanical drive allows a clear reduction of the weight of the engine. said at least one rotor is connected to the output shaft by a star-shaped piece. the diameter of the median hollow cylindrical space is greater than the diameter of the drive shaft so as to leave a passage between the drive shaft and the median hollow cylindrical space. - The passage has ventilation means for cooling. The invention also relates to a motor vehicle power steering, characterized in that it contains at least one such motor. The engine according to the invention is very compact and relatively light because of the at least partial absence of iron, which makes it particularly well suited to use in a motor vehicle since a small footprint is an important criterion of choice in the automotive field. Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows and with reference to the appended drawings given as non-limiting examples and in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation; of a radial sectional view of an embodiment of a radial flow polycarbonate motor according to the present invention; FIG. 2 is a schematic representation of an axial sectional view of an embodiment of A radial flow polycarbonate motor according to the present invention; FIG. 3 is a schematic representation of a radial cross-sectional view of another embodiment of a radial flow polycarbonate engine according to the present invention; 4 is a diagrammatic representation of an enlarged view in radial section of a rotor portion interposed between two portions of a stator according to an embodiment of a polyentrefers engine. radial flow according to the present invention. Referring to the figures, in general, a motor M or a radial generator polyentrefers comprises at least two stators 1, the frame at least one rotor 2, a gap 4, 4a being defined between each of said at least two stators 1 , respectively framing said at least one rotor 2. It is thus possible to define an internal stator la and an external stator 1, the latter forming the periphery of the motor M.

Aux figures, il est montré deux entrefers 4 et 4a, ce qui n'est pas limitatif et le moteur M se compose de d'un rotor 2 comprenant une série d'aimants 3 permanents et de deux stators 1, la comprenant une série d'éléments de bobinage 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a qui vont être décrits ultérieurement. Il existe donc un entrefer externe 4 et un entrefer interne 4a.In the figures, it is shown two gaps 4 and 4a, which is not limiting and the motor M consists of a rotor 2 comprising a series of permanent magnets 3 and two stators 1, the comprising a series of winding elements 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a which will be described later. There is therefore an external gap 4 and an internal air gap 4a.

Ledit au moins un rotor 2 est relié à un arbre de sortie du moteur passant par un espace cylindrique creux médian 9 au moteur M traversant le moteur M axialement, l'arbre de sortie n'étant pas représenté aux figures. Dans le mode de réalisation du moteur montré à la figure 1, la série d'aimants comprend huit aimants dont un seul est référencé 3. Ceci n'est pas limitatif. Dans le mode de réalisation du moteur montré à la figure 1, les stators 1, la sont dits bobinés, c'est-à-dire qu'ils présentent une série d'éléments de bobinage successifs composés respectivement d'un bobinage de fil métallique bon conducteur d'électricité, par exemple en aluminium ou en cuivre, d'une dent 7, 7a et de deux encoches 6, 6a encadrant chaque dent 7, 7a sur chacun de ses côtés. Pour chaque stator 1, la seule une dent 7 et 7a, et une de leurs encoches 6, 6a les encadrant sont référencées par stator 1, 1 a. Chaque dent 7, 7a sert de noyau à un bobinage du fil métallique ou 30 enroulement. Le nombre de dents 7, 7a est de préférence fonction du nombre de paires d'aimants 3 et du nombre de phases du courant d'alimentation. Selon la présente invention, ledit au moins un aimant 3 s'étend complètement dans la portion du rotor 2 comprise entre les deux entrefers 4, 4a et chacun des éléments de bobinage 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a des séries 35 comprend un élément de séparation ferromagnétique 5, 5a disposé entre chaque encoche 6, 6a d'une dent 7, 7a et l'encoche 6, 6a de la dent 7, 7a successive. Un élément de bobinage selon la présente invention comprend donc un bobinage, une dent 7, 7a pour le support du bobinage, une encoche 6, 6a disposée de chaque côté de la dent 7, 7a et un élément de séparation ferromagnétique 5, 5a. L'élément de séparation ferromagnétique 5, 5a fait avantageusement saillie de l'élément de bobinage de manière similaire à la dent 7, 7a associée, c'est-à-dire par exemple en s'étendant sensiblement parallèlement à la dent 7, 7a associée et à la même hauteur que celle-ci.Said at least one rotor 2 is connected to an output shaft of the motor passing through a median hollow cylindrical space 9 to the motor M passing through the motor M axially, the output shaft not being shown in the figures. In the embodiment of the motor shown in Figure 1, the series of magnets comprises eight magnets, only one of which is referenced 3. This is not limiting. In the embodiment of the motor shown in Figure 1, the stators 1, la are said coiled, that is to say they have a series of successive winding elements respectively composed of a wire winding good conductor of electricity, for example aluminum or copper, a tooth 7, 7a and two notches 6, 6a flanking each tooth 7, 7a on each of its sides. For each stator 1, the only one tooth 7 and 7a, and one of their notches 6, 6a framing are referenced by stator 1, 1 a. Each tooth 7, 7a serves as the core of a wire winding or winding. The number of teeth 7, 7a is preferably a function of the number of pairs of magnets 3 and the number of phases of the supply current. According to the present invention, said at least one magnet 3 extends completely in the portion of the rotor 2 between the two air gaps 4, 4a and each of the winding elements 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a of the series 35 comprises a ferromagnetic separating element 5, 5a disposed between each notch 6, 6a of a tooth 7, 7a and the notch 6, 6a of the tooth 7, 7a successively. A winding element according to the present invention therefore comprises a winding, a tooth 7, 7a for supporting the winding, a notch 6, 6a disposed on each side of the tooth 7, 7a and a ferromagnetic separating element 5, 5a. The ferromagnetic separating element 5, 5a advantageously projects from the winding element in a manner similar to the associated tooth 7, 7a, that is, for example by extending substantially parallel to the tooth 7, 7a. associated and at the same height as this one.

Les dents 7, 7a et les éléments de séparation ferromagnétique 5, 5a faisant partie d'une série d'éléments de bobinage 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a d'un même chaque stator 1, 1a peuvent présenter des largeurs différentes, les dents 7, 7a pouvant être plus larges que les éléments de séparation ferromagnétique 5, 5a. L'inverse est cependant possible.The teeth 7, 7a and the ferromagnetic separation elements 5, 5a forming part of a series of winding elements 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a of the same each stator 1, 1a may have different widths , the teeth 7, 7a may be wider than the ferromagnetic separation elements 5, 5a. The opposite is possible, however.

A la figure 2, le rotor 2 et les stators 1, la sont sous forme cylindrique. Ceci n'est pas limitatif car il peut exister d'autres formes de réalisation. Par exemple, le rotor 2 peut être de forme cylindrique et les stators 1, la sous forme de couronnes. A la figure 2, l'espace cylindrique creux médian, précédemment référencé par 9 à la figure 1 et délimité par la périphérie interne du stator interne 1 a, est occupé par un arbre 15 du moteur M qui le traverse axialement. L'arbre 15 tourne par l'intermédiaire de roulements 11, 11a autour d'un châssis 13 logeant le moteur M, une portion du châssis 13 pénétrant à l'intérieur de l'espace creux médian en entourant l'arbre 15.In Figure 2, the rotor 2 and the stators 1, la are in cylindrical form. This is not limiting because there may be other embodiments. For example, the rotor 2 may be cylindrical and the stators 1, the form of crowns. In FIG. 2, the median hollow cylindrical space, previously referenced 9 in FIG. 1 and delimited by the internal periphery of the internal stator 1 a, is occupied by a shaft 15 of the motor M which passes axially therethrough. The shaft 15 rotates by means of bearings 11, 11a around a chassis 13 housing the motor M, a portion of the chassis 13 penetrating inside the median hollow space surrounding the shaft 15.

Le rotor 2 est solidarisé à l'arbre 15 par l'intermédiaire d'une entretoise 14 tandis que le châssis 13 est fermé par un couvercle 12. L'entretoise 14 peut être sous la forme d'une pièce étoilée. Ainsi le moteur M comprend sa partie électrique 1, 1 a, 2 avec sa partie mécanique 11, 15 logée à l'intérieur de la partie électrique 1, 1 a, 2 ce qui en 30 fait un moteur extrêmement compact, avantageusement fermée par le châssis 13 et son couvercle 12. Le diamètre de l'espace cylindrique creux médian est supérieur au diamètre de l'arbre 15 entouré de la portion du châssis 13 de manière à laisser un passage entre l'arbre d'entraînement et l'espace cylindrique creux 35 médian. Ce passage présente avantageusement des moyens de ventilation pour son refroidissement, par exemple des moyens de brassage naturel d'air ou sous l'action d'un ventilateur incorporé dans cet espace creux. Dans une forme de réalisation, la présente invention concerne une direction assistée de véhicule automobile contenant au moins un tel moteur M. Dans un mode de réalisation visible à la figure 3, les dents 7 du stator externe 1 sont décalées par rapport aux dents 7a du stator interne la de sorte que l'angle au sommet au centre du moteur M encadrant une largeur de dent 7 avec ses deux encoches 6 associées l'entourant du stator externe 1 est différent de l'angle au sommet encadrant une largeur de dent 7a avec ses deux encoches 6a associées du stator interne 1 a. Il s'ensuit que les dents 7 du stator externe 1 ne présentent pas individuellement le même angle au sommet que les dents du stator interne la pouvant leur être respectivement associées.The rotor 2 is secured to the shaft 15 via a spacer 14 while the frame 13 is closed by a cover 12. The spacer 14 may be in the form of a starry part. Thus the motor M comprises its electric part 1, 1 a, 2 with its mechanical part 11, 15 housed inside the electrical part 1, 1 a, 2 which makes it an extremely compact motor, advantageously closed by the frame 13 and its cover 12. The diameter of the median hollow cylindrical space is greater than the diameter of the shaft 15 surrounded by the portion of the frame 13 so as to leave a passage between the drive shaft and the cylindrical space Hollow 35 median. This passage advantageously has ventilation means for cooling, for example natural air brewing means or under the action of a fan incorporated in this hollow space. In one embodiment, the present invention relates to a power steering of a motor vehicle containing at least one such motor M. In one embodiment visible in Figure 3, the teeth 7 of the outer stator 1 are offset with respect to the teeth 7a of the invention. internal stator la so that the apex angle at the center of the motor M flanking a tooth width 7 with its two associated notches 6 surrounding the outer stator 1 is different from the vertex angle flanking a tooth width 7a with its two notches 6a associated with the internal stator 1 a. As a result, the teeth 7 of the outer stator 1 do not individually have the same vertex angle as the teeth of the inner stator which can respectively be associated with them.

A la figure 3 un angle au sommet a3 correspond à une dent 7 du stator externe 1 tandis qu'un angle au sommet al correspond à une dent 7a du stator interne la. Il est aussi montré un angle au sommet a2 correspondant à la différence d'angle entre un côté de la dent 7a du stator interne la et le côté correspondant de la dent 7 du stator externe 1.In Figure 3 an apex angle a3 corresponds to a tooth 7 of the outer stator 1 while a vertex angle α corresponds to a tooth 7a of the inner stator la. It is also shown an apex angle a2 corresponding to the difference in angle between a side of the tooth 7a of the inner stator la and the corresponding side of the tooth 7 of the outer stator 1.

Les dents 7, 7a peuvent contenir du fer comme c'est le cas de manière usuelle. Cependant, avantageusement pour diminuer le couple de détente, les dents 7, 7a ne comprennent pas de fer. Dans ce cas, les dents 7, 7a peuvent être en matériau plastique, composite, céramique ou en verre. Comme il est par exemple visible aux figures 1 et 4, les encoches 6, 6a de toutes les séries de bobinage 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a peuvent présenter des moyens de canalisation du flux magnétique créé par les bobines. Dans ce mode de réalisation, les encoches 6, 6a sont fermées sur la majeure partie de leur face en vis-à-vis de l'entrefer 4, 4a associée, une ouverture 10, 10a de passage de flux magnétique étant présente sur ladite face. Cette ouverture 10 pour le stator externe 1 ou 10a pour le stator interne la peut prendre les dimensions ou la forme désirée pour l'obtention d'un flux magnétique de configuration spécifique. Cette ouverture 10, 10a peut être différente entre encoches 6, 6a du stator interne la et du stator externe 1.The teeth 7, 7a may contain iron as is the case in the usual manner. However, advantageously to reduce the relaxation torque, the teeth 7, 7a do not include iron. In this case, the teeth 7, 7a may be of plastic material, composite, ceramic or glass. As can be seen, for example, in FIGS. 1 and 4, the notches 6, 6a of all the winding series 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a may have means for channeling the magnetic flux created by the coils. In this embodiment, the notches 6, 6a are closed over most of their face opposite the air gap 4, 4a associated, an opening 10, 10a of magnetic flux passage being present on said face . This opening 10 for the external stator 1 or 10a for the internal stator la can take the dimensions or the desired shape for obtaining a magnetic flux of specific configuration. This opening 10, 10a can be different between notches 6, 6a of the inner stator la and the outer stator 1.

Dans un mode de réalisation montré à la figure 1, ledit au moins un rotor 2 comprend plusieurs aimants 3. Dans un mode de réalisation montré à la figure 3, ledit au moins un rotor 2 comprend un unique aimant. Ceci n'est pas forcément combiné avec l'autre caractéristique illustrée 5 à la figure 3 concernant des angles au sommet différents pour les dents 7 avec leurs encoches 6 associées du stator externe 1 par rapport aux dents 7a avec leurs encoches 6a associées en correspondance sur le stator interne 1 a. Les deux modes de réalisation sont possibles pris unitairement ou en combinaison, l'important étant qu'il n'y ait pas d'élément présent sur ledit au 10 moins un rotor 2, par exemple mais non limitativement un support de fer, entre l'aimant ou les aimants 3 et les stators 1, la. Dans une alternative, le rotor 2 peut comprendre un support pour ledit au moins un aimant 3, aucune partie du support n'étant cependant intercalée entre les deux entrefers 4, 4a, ce support n'étant pas montré aux figures.In one embodiment shown in FIG. 1, said at least one rotor 2 comprises several magnets 3. In one embodiment shown in FIG. 3, said at least one rotor 2 comprises a single magnet. This is not necessarily combined with the other feature illustrated in FIG. 3 concerning different apex angles for the teeth 7 with their associated notches 6 of the outer stator 1 with respect to the teeth 7a with their associated notches 6a corresponding to each other. the internal stator 1 a. Both embodiments are possible individually or in combination, the important thing being that there is no element present on said at least one rotor 2, for example but not limited to an iron support, between magnet or magnets 3 and stators 1, la. In an alternative, the rotor 2 may comprise a support for said at least one magnet 3, no part of the support being however interposed between the two air gaps 4, 4a, this support not being shown in the figures.

15 Il peut y avoir aussi deux séries concentriques d'aimants 3, l'une en vis-à-vis du stator externe 1 et l'autre en vis-à-vis du stator interne la. Dans ce cas, les deux séries d'aimants 3 peuvent présenter leurs aimants successifs montés selon une structure de Halbach. Chaque série concentrique d'aimants 3 arrangée selon une structure 20 de Halbach établit un champ magnétique augmenté du côté tourné vers la série d'éléments de bobinage 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a associée du stator 1, 1 a en vis-à-vis, tandis que le champ magnétique est diminué ou annulé sur son côté opposé. On réduit ainsi la déperdition du champ magnétique. Dans une forme de réalisation préférentielle, au moins un rotor 2 25 comprend plusieurs aimants 3, les bobines de la série d'éléments de bobinage 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a d'au moins un stator 1, 1a étant décalées vis-à-vis desdits aimants 3 dudit au moins un rotor 2. Ledit au moins un aimant 3 peut être choisi parmi les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-fer-bore ou 30 des aimants samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel et de cobalt, avec ou sans liant thermoplastique. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.There may also be two concentric series of magnets 3, one facing the outer stator 1 and the other vis-a-vis the inner stator 1a. In this case, the two sets of magnets 3 may have their successive magnets mounted according to a Halbach structure. Each concentric series of magnets 3 arranged according to a structure 20 of Halbach establishes an increased magnetic field on the side facing the series of winding elements 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a associated with the stator 1, 1 a screwed over, while the magnetic field is decreased or canceled on its opposite side. This reduces the loss of the magnetic field. In a preferred embodiment, at least one rotor 2 comprises several magnets 3, the coils of the series of winding elements 5, 6, 7, 5a, 6a, 7a of at least one stator 1, 1a being offset with respect to said magnets 3 of said at least one rotor 2. Said at least one magnet 3 may be selected from ferrite magnets, rare earth magnets such as neodymium-iron-boron magnets or cobalt samarium magnets magnets based on aluminum, nickel and cobalt, with or without thermoplastic binder. The invention is in no way limited to the described and illustrated embodiments which have been given by way of example only.

Claims

REVENDICATIONS1. Radial-flow electromagnetic motor (M), in particular intended for assisting power steering in a motor vehicle, the motor comprising at least one double air gap (4, 4a) comprising at least two stators (1, 1a) flanking at least one rotor (2), an air gap (4, 4a) being defined between each of said at least two stators (1, 1 a) and said at least one rotor (2) thus framed, at least one permanent magnet (3) being carried by said at least one rotor (2), while a series of winding elements (5, 6, 7, 5a, 6a, 7a) is carried by each stator (1, 1 a), distributed successively, each of winding elements (5, 6, 7, 5a, 6a, 7a) comprising a tooth (7, 7a) carrying a spool, each tooth (7, 7a) being framed on each of its sides by a notch (6, 6a) , characterized in that said at least one magnet (3) extends completely in the portion of the rotor (2) between the two gaps (4, 4a) and in that each of the elements of bobi the series (5, 6, 7, 5a, 6a, 7a) comprises a ferromagnetic separating element (5, 5a) disposed between each notch (6, 6a) of a tooth (7, 7a) and the notch ( 6, 6a) of the successive tooth (7, 7a).

2. Motor (M) electromagnetic according to the preceding claim, wherein the ferromagnetic separation element (5, 5a) protrudes from the winding element similarly to the teeth (7, 7a).

Electromagnetic motor (M) according to the preceding claim, in which the teeth (7, 7a) and the ferromagnetic separating elements (5, 5a) forming part of a series of winding elements (5, 6, 7, 5a, 6a, 7a) of the same each stator (1, 1a) have different widths.

4. Motor (M) electromagnetic according to any one of the two preceding claims, wherein the teeth (7) of the outer stator (1) are offset relative to the teeth (7a) of the inner stator (1a) so that the angle at the top in the center of the motor (M) flanking a width width (7) with its associated notches (6) associated with the outer stator (1) is different from the angle at the vertex framing a tooth width (7a) with its notches ( 6a) associated with the internal stator (1a).

5. Motor (M) electromagnetic according to any one of the preceding claims, wherein the teeth (7, 7a) do not include iron.

6. Motor (M) according to the preceding claim, wherein the teeth (7, 7a) are of plastic material, composite, ceramic or glass.

7. Motor (M) according to any one of the preceding claims, wherein the notches (6, 6a) of all winding series (5, 6, 7, 5a, 6a, 7a) have means for channeling the flow. magnetic.

8. Motor (M) according to the preceding claim, wherein the notches (6, 6a) are closed over most of their face vis-à-vis the gap (4, 4a) associated with an opening (10). , 10a) magnetic flux passage being present on said face.

9. Motor (M) according to any one of the preceding claims, wherein said at least one rotor (2) comprises a single magnet.

10. Motor (M) according to any one of claims 1 to 8, wherein said at least one rotor (2) comprises several magnets (3), the coils of the series of winding elements (5, 6, 7). , 5a, 6a, 7a) of at least one stator (1, 1 a) being offset with respect to said magnets (3) of said at least one rotor (2).

11. Motor (M) or electromagnetic generator according to any one of the preceding claims, wherein said at least one magnet (3) is selected from ferrite magnets, rare earth magnets such as neodymium iron boron magnets. or samarium cobalt magnets, magnets based on aluminum, nickel and cobalt, with or without a thermoplastic binder.

12. Motor (M) according to any one of the preceding claims, wherein the rotor (2) and the stators (1, la) are in cylindrical form.

13. Motor (M) according to any one of the preceding claims, wherein the rotor (2) comprises a support for said at least one magnet (3), no part of the support being interposed between the two air gaps (4, 4a).

14.Engine according to any one of the preceding claims, wherein said at least one rotor (2) is connected to an output shaft of the engine passing through a median hollow cylindrical space (9) to the motor (M) and passing through the engine. (M) axially, this median hollow space (9) being delimited by the inner periphery of the inner stator (1a).

15.Engine according to the preceding claim, wherein said at least one rotor (2) is connected to the output shaft by a piece of star shape.

16. Motor according to the preceding claim, wherein the diameter of the median hollow cylindrical space (9) is greater than the diameter of the drive shaft so as to leave a passage between the drive shaft and the space. hollow cylindrical median.

17. Motor according to the preceding claim, wherein the passageway has ventilation means for cooling.

18.A power steering of a motor vehicle, characterized in that it contains at least one motor according to any one of the preceding claims.