FR3025667B1

FR3025667B1 - Machine electrique comportant un induit

Info

Publication number: FR3025667B1
Application number: FR1558373A
Authority: FR
Inventors: Thomas Lux; Andreas Saum
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2019-09-13
Anticipated expiration: 2035-09-09
Also published as: FR3025667A1; CN105406650A; DE102014218060A1; CN105406650B

Abstract

Machine électrique (10) comportant un induit (12) muni en position centrale suivant l'axe de rotation (1), d'un arbre d'induit (14) dont l'extrémité axiale (16) porte un aimant de capteur (18) installé directement à l'extrémité axiale (16) de sorte qu'il n'y a pas de composant supplémentaire pour fixer l'aimant de capteur (18), entre celui-ci et l'extrémité axiale (16).

Description

Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à une machine élec-:rique comportant un induit muni en position centrale suivant l’axe de Otation, d’un arbre d’induit dont l’extrémité axiale porte un aimant de capteur. État de la technique

Le document DE 19523789 Al présente une machine électrique dont la partie mobile est l’induit encore appelé rotor. Pour un *rand nombre d’applications, il est nécessaire de connaître la position le rotation de l’induit pendant le fonctionnement. Pour définir cette position de rotation de l’induit, il est connu d’y fixer des aimants de cap-:eur générant un signal sur l’induit. Un capteur magnétosensible létecte le champ magnétique de l’induit. Le capteur peut être fixé sur ’arbre qui traverse l’induit au centre de son axe de rotation. Il est avan-:ageux d’installer l’élément magnétique à une extrémité axiale de l’arbre l’induit. Pour que l’aimant générateur soit fixé en toute sécurité à 'extrémité axiale de l’arbre d’induit, on utilise un composant non magnétique pour tenir l’aimant de capteur. Ce composant se trouve entre ’aimant de capteur et l’extrémité axiale de l’arbre d’induit pour que ’aimant de capteur ne soit pas installé directement sur l’arbre d’induit. Exposé et avantages de l’invention

La présente invention a pour objet une machine élec-:rique comportant un induit muni en position centrale suivant l’axe de Otation, d’un arbre d’induit dont l’extrémité axiale porte un aimant de capteur, cette machine électrique étant caractérisée en ce que l’aimant le capteur est installé directement à l’extrémité axiale de sorte qu’il n’y i pas de composant supplémentaire pour fixer l’aimant de capteur, mtre celui-ci et l’extrémité axiale.

La machine électrique selon l’invention a l’avantage, vis-î-vis de l’état de la technique, de supprimer tout composant entre ’aimant de capteur et l’extrémité axiale de l’arbre d’induit. L’aimant de capteur se trouve ainsi directement sur l’extrémité axiale de l’arbre l’induit, ce qui permet d’économiser un composant. Cette économie a olusieurs effets positifs tels qu’une réduction du poids de la machine électrique et une réduction du coût grâce à une construction plus tiaux, tels que des Terres Rares. L’aimant de capteur peut pour cela ivoir un revêtement.

Selon un développement de la machine électrique, ’aimant de capteur est fixé de préférence avec un adhésif à l’extrémité axiale, ce qui a l’avantage de fixer l’aimant de capteur de manière simple et économique à l’extrémité axiale. Selon une variante de réalisation, on peut également presser l’aimant de capteur sur l’extrémité axiale de l’arbre d’induit pour que cette extrémité axiale logée dans la cavité forme un ajustage serré dans l’aimant de capteur.

La machine électrique comporte un boîtier entourant 'induit et l’extrémité axiale de l’aimant de capteur. Le boîtier comporte ane platine avec un capteur qui se trouve ainsi dans la région de ’aimant de capteur. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une machine électrique telle que définie ci-dessus. Ce procédé est avantageux vis-à-vis des procédés de l’état de la technique. Comme ’aimant de capteur est mis en forme par un procédé d’usinage sans en-èvement de copeaux, il est possible de donner à l’aimant de capteur ane très grande multiplicité de forme. L’aimant de capteur est installé sur l’extrémité axiale de l’arbre d’induit. Pour cela, on met de l’adhésif ians l’évidement de l’aimant de capteur et/ou sur l’extrémité axiale de 'arbre d’induit. On peut également réaliser un ajustage pressé entre le capteur et l’extrémité axiale. Il est possible de fixer le capteur uniquement par un ajustage pressé sur l’extrémité axiale. Le procédé de fabrication selon l’invention a l’avantage d’être flexible car l’aimant de capteur ou l’extrémité axiale peuvent être préparés de différentes matières pour leur assemblage.

Il est particulièrement avantageux que l’aimant de cap-mur soit installé d’abord sur l’extrémité axiale de l’induit pour être ensuite aimanté. Cette succession d’opérations facilite le montage de ’aimant de capteur car un aimant déjà aimanté est difficile à manipuler i cause des forces magnétiques auxquelles il est soumis.

Dessin

La présente invention sera décrite ci-après, de manière olus détaillée à l’aide d’un exemple de réalisation d’une machine élec- simple de la machine. De plus, la suppression de ce composant entre 'aimant de capteur et l’arbre d’induit permet d’installer un aimant de capteur plus grand et de générer ainsi un signal magnétique de plus grande intensité. L’aimant de capteur permet de détecter la vitesse de Otation et la position de rotation.

Un évidement de l’aimant de capteur reçoit avantageusement l’extrémité axiale de l’arbre d’induit dans l’aimant de capteur ce lui permet de positionner et de fixer l’aimant de capteur de manière simple sur l’extrémité axiale de l’arbre d’induit.

De façon avantageuse, l’aimant de capteur est de forme cylindrique. L’évidement est prévu sur un côté axial de l’aimant de cap-:eur. L’évidement forme un trou borgne qui a l’avantage d’éviter une bu-:ée distincte pour positionner axialement l’aimant de capteur car le fond lu trou borgne sert de butée.

Selon un développement, la cavité est une empreinte nulti-pans tels que par exemple une empreinte six-pans. Une empreinte multi-pans a des avantages de fabrication par rapport à une orme circulaire de l’évidement car une empreinte multi-pans conserve nieux sa forme et la précision des dimensions à la fabrication. On peut également envisager de donner à l’extrémité de l’arbre, une forme correspondante à celle de l’empreinte de sorte que l’aimant de capteur oourra se monter de façon bloquée en rotation sur l’arbre. De plus, la orme correspondante de l’extrémité de l’arbre et de l’empreinte multi-oans permet un positionnement défini et garanti selon le principe de la ’éciprocité des formes.

Si l’aimant de capteur est une pièce injectée, cela permet le donner à l’aimant de capteur une très grande diversité de formes. Jaimant de capteur est réalisé de préférence avec des particules de ferrites de grande dimension liées par de la matière plastique. Mais on oeut également envisager d’utiliser des Terres Rares liées par de la ma-rière plastique. On peut ainsi envisager d’utiliser du Néodyme.

Selon une variante de réalisation, l’aimant de capteur est me pièce frittée, ce qui permet de fabriquer cette pièce avec des ferrites ritées. La pièce frittée peut également se réaliser avec d’autres maté- :rique et de son procédé de fabrication à l’aide de la figure unique qui est une coupe axiale de la machine électrique selon l’invention dont 'extrémité axiale de l’arbre d’induit porte un aimant de capteur fixé par in adhésif.

Description de modes de réalisation

La figure unique montre une machine électrique 10. La machine électrique 10 a un boîtier 32. Le boîtier 32 loge un induit 12. Suivant l’axe de rotation 1, de l’induit 12, il y a un arbre d’induit 14. d’arbre d’induit 14 dépasse du boîtier 32 des deux côtés de l’induit 12. Jne extrémité axiale 16 de l’arbre d’induit 14 reste dans le boîtier 32. L’extrémité axiale 16 porte un aimant de capteur 18. s’aimant de capteur 18 a un évidement 20, sur son côté axial 22 tourné zers l’induit 12. Cet évidement 20 est sous la forme d’un trou borgne. Mais on peut également envisager de perforer le fond 17 du trou borgne m y réalisant au moins un trou. Le trou peut avoir une multiplicité de formes. Il est possible de donner au trou borgne une forme de trou cblong. On peut en outre envisager de fendre ou de perforer la paroi 19 le l’aimant de capteur de forme cylindrique avec l’évidement 20. La paroi 19 de l’aimant de capteur cylindrique 18 qui est en forme de pot s’applique contre la périphérie extérieure de l’arbre 14. L’aimant de capteur 18 peut se fabriquer de différentes manières. Ainsi, on peut fabriquer l’aimant de capteur 18 par injection m utilisant un liant de matière plastique chargée de particules de ferrites. Il est également possible de réaliser l’aimant de capteur 18 sous la forme d’une pièce fritée de ferrites. On peut également utiliser des l'erres Rares à la place des ferrites. De tels matériaux à base de Terres 2ares servent à fabriquer un aimant NdFeB. L’aimant de capteur 18 se colle avec un adhésif 26 à 'extrémité axiale 16 de l’arbre d’induit 14. L’adhésif 26 est prévu entre ’aimant de capteur 18 et l’extrémité axiale 16 de l’arbre d’induit 14. d’adhésif 26 peut être placé dans l’évidement 20 de sorte que l’on monte ’aimant de capteur 18 avec l’adhésif 26 sur l’arbre d’induit 14. On peut m outre envisager d’appliquer l’adhésif 26 sur l’extrémité axiale 16 de ’arbre d’induit 14 pour ensuite installer l’aimant de capteur 18 sur ’arbre d’induit 14. Selon une autre variante, on applique l’adhésif 26 à a fois dans l’évidement 20 et suivant l’extrémité axiale 16. Dans le cas l’un aimant de capteur 18, perforé, on peut appliquer l’adhésif 26 de 'extérieur à travers la perforation entre l’aimant de capteur 18 et 'extrémité axiale 16 après avoir installé l’aimant de capteur 18 sans idhésif 26 sur l’extrémité axiale 16.

Selon un autre développement, on presse l’aimant de capteur 18 sur l’extrémité axiale 16 de l’arbre d’induit 14. On réalise linsi un ajustage serré entre l’extrémité axiale 16 et l’évidement 22. La oaroi intérieure de l’évidement 20 peut avoir la forme d’une empreinte à six pans 24.

Le boîtier 32 comporte une platine 20. La platine 20 est oerpendiculaire à l’axe de rotation 1 et montée en regard de l’aimant de capteur 18. Dans la région de l’aimant de capteur 18, la platine 30 a un capteur 28 magnétosensible couché sur l’axe de rotation 1. Le capteur 28 se trouve directement en regard de l’aimant de capteur 18, mais ces leux composants ne se touchent pas. Le capteur 28 peut également être décalé par rapport à l’axe de rotation 1. Le capteur 28 peut être ins-:allé pour ne pas se trouver directement en regard de l’aimant de cap-:eur 18 de sorte que le capteur 28 est décalé par rapport à l’aimant de capteur 18. On peut également envisager d’installer le capteur 28 sur le sôté de la platine 30 à l’opposé de l’aimant de capteur 18 ou de ne pas nstaller le capteur 28 sur la platine 20, mais de le monter en tant que composant distinct 28 dans le volume intérieur du boîtier 32. Le cap-:eur 28 peut ainsi se démonter axialement et/ou radialement par rap-oort à l’aimant de capteur 18.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Axe de rotation 10 Machine électrique 12 Induit 14 Arbre d’induit 16 Extrémité axiale 18 Aimant de capteur 20 Evidement pour l’extrémité axiale 22 Côté axial 24 Empreinte six-pans en creux 26 Adhésif 30 Platine 32 Boîtier

Claims

REVEND I C A T I O N S 1°) Machine électrique (10) comportant un induit (12) muni en position centrale suivant l’axe de rotation (1), d’un arbre d’induit (14) dont l’extrémité axiale (16) porte un aimant de capteur perforé (18), installé directement à l’extrémité axiale (16) de sorte qu’il n’y a pas de composant supplémentaire pour fixer l’aimant de capteur (18), entre celui-ci et l’extrémité axiale (16), machine électrique caractérisée en ce que l’aimant de capteur (18) est collé avec un adhésif (26) à l’extrémité axiale (16) de l’arbre d’induit (14), l’adhésif (26) étant appliqué de l’extérieur à travers la perforation entre l’aimant de capteur (18) et l’extrémité axiale (16) après avoir installé l’aimant de capteur (18) sans adhésif (26) sur l’extrémité axiale (16).
2°) Machine électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’aimant de capteur (18) comporte un évidement (20) pour recevoir l’extrémité axiale (16), cet évidement (20) servant à positionner et à fixer l’aimant de capteur (18) sur l’extrémité axiale (16).
3°) Machine électrique (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l’aimant de capteur (18) a une forme cylindrique et l’évidement (20) est prévu sur un côté axial (22) de l’aimant de capteur (18) et qui est de préférence un trou borgne.
4°) Machine électrique (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l’évidement (20) est une empreinte multipans, de préférence une empreinte six-pans (24).
5°) Machine électrique (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’aimant de capteur (18) est une pièce injectée contenant de préférence des ferrites liées par la matière plastique. >°) Machine électrique (10) selon la revendication 1, aractérisée en ce que aimant de capteur (18) est une pièce frittée, de préférence des ferrites ritées. ’°) Machine électrique (10) selon la revendication 1, aractérisée en ce que a machine électrique (10) comporte un boîtier (32) entourant l’induit 12) et l’extrémité axiale (16) avec l’aimant de capteur (18) le boîtier (32) omportant une platine (30) avec un capteur (28) pour que le capteur 28) se trouve au voisinage de l’aimant de capteur (18). >°) Procédé de fabrication d’une machine électrique (10) ayant un ai-nant de capteur perforé (18) selon l’une quelconque des revendications à 7, selon lequel on met en forme l’aimant de capteur (18) par un procédé d’usinage sans enlèvement de copeaux, on installe l’aimant de capteur (18) directement sur l’extrémité axiale (16), et on aimante l’aimant de capteur (18), caractérisé en ce qu’ >n colle l’aimant de capteur (18) avec un adhésif (26) à l’extrémité axiale 16) de l’arbre d’induit (14) et on applique l’adhésif (26) de l’extérieur à ravers la perforation entre l’aimant de capteur (18) et l’extrémité axiale 16) après avoir installé l’aimant de capteur (18) sans adhésif sur ’extrémité axiale (16). )°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que 'aimant de capteur est injecté avec une matière plastique contenant des errites. 10°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’évidement (20) de l’aimant de capteur (18) est rempli d’adhésif (26) et/ou l’extrémité axiale (16) de l’arbre d’induit (14) est couvert d’adhésif (26). 11°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’aimant de capteur est aimanté après son installation sur l’extrémité axiale (16).