FR3089364A1 - Machine électrique tournante comprenant un dispositif de refroidissement - Google Patents

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Abstract

Machine électrique tournante comprenant un dispositif de refroidissement L’invention concerne une machine électrique tournante (1) comprenant un stator (2) et un rotor (4) mobile en rotation autour d’un axe de rotation (O), la machine électrique tournante (1) comprenant un dispositif de refroidissement (6) en périphérie du stator (2) et du rotor (4), le dispositif de refroidissement (6) s’étendant circonférentiellement autour de l’axe de rotation (O) et comprenant une paroi interne (14) et une paroi externe (16), la paroi interne (14) et la paroi externe (16) définissant au moins en partie un volume interne (18) dans lequel circule un fluide de refroidissement, le volume interne (18) étant défini par une première épaisseur (52) mesurée au niveau d’une première extrémité axiale (54) du dispositif de refroidissement (6) et par une deuxième épaisseur (56) mesurée au niveau d’une deuxième extrémité axiale (58) du dispositif de refroidissement (6), caractérisé en ce que la première épaisseur (52) et la deuxième épaisseur (56) sont différentes. Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

Description
Titre de l'invention : Machine électrique tournante comprenant un dispositif de refroidissement [0001] Le domaine de la présente invention est celui des dispositifs de refroidissement pour machines électriques tournantes et plus particulièrement pour machines électriques tournantes destinées à être intégrées dans une chaîne de traction hybride d’un véhicule automobile.
[0002] Dans l’état de la technique, il est connu de tels dispositifs de refroidissement permettant la dissipation de calories générées par la machine électrique tournante. Ainsi, un dispositif de refroidissement connu comprend une paroi interne et une paroi externe délimitant un volume interne dans lequel circule un fluide de refroidissement, le dispositif de refroidissement s’étendant circonférentiellement autour d’un axe de rotation de la machine électrique tournante, la paroi interne et la paroi externe étant parallèles entre elles selon l’axe de rotation de la machine électrique tournante. Ainsi le volume interne prend la forme d’un tube creux avec une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale possédant une dimension radiale identique.
[0003] Ces dispositifs de refroidissement connus ne donnent pas entière satisfaction et présentent des inconvénients. En effet, lorsque la machine électrique tournante est logée dans une cloche d’embrayage, le dispositif de refroidissement est installé radialement à l’intérieur du boîtier. Ainsi, il est nécessaire que le dispositif de refroidissement, et plus particulièrement la paroi externe du dispositif de refroidissement, puisse être logée à l’intérieur de la cloche. Or, la cloison qui délimite la cloche peut comporter une diminution de sa dimension radiale, le long de l’axe de la machine électrique tournante. Les dispositifs de refroidissement connus ne sont pas adaptés pour tenir compte de cette diminution de dimension, ce qui génère une limitation du volume interne qui impacte négativement la captation des calories générées par la machine électrique tournante.
[0004] La présente invention a pour but de proposer un dispositif de refroidissement permettant de répondre au moins en partie aux inconvénients énoncés précédemment et de conduire en outre à d’autres avantages. Ainsi, la présente invention a pour but de permettre l’augmentation du volume interne du dispositif de refroidissement, tout en permettant l’insertion du dispositif de refroidissement dans une cloche qui loge la machine électrique tournante. D’autre part, l’invention a pour but de favoriser la circulation du fluide de refroidissement à l’intérieur du volume interne, notamment pour favoriser la dissipation des calories générées par la machine électrique tournante par le fluide de refroidissement.
[0005] L’invention y parvient, selon un premier aspect, grâce à une machine électrique tournante comprenant un stator et un rotor mobile en rotation autour d’un axe de rotation par rapport au stator, la machine électrique tournante comprenant un dispositif de refroidissement en périphérie du stator et du rotor, le dispositif de refroidissement s’étendant circonférentiellement autour de l’axe de rotation et comprenant une paroi interne et une paroi externe, la paroi interne et la paroi externe définissant au moins en partie un volume interne dans lequel circule un fluide de refroidissement, le volume interne étant défini par une première épaisseur mesurée au niveau d’une première extrémité axiale du dispositif de refroidissement et par une deuxième épaisseur mesurée au niveau d’une deuxième extrémité axiale du dispositif de refroidissement, la première épaisseur et la deuxième épaisseur étant différentes.
[0006] Le dispositif de refroidissement permet de dissiper les calories générées par la machine électrique tournante, et notamment par la mise en rotation du rotor par rapport au stator du fait du passage d’un courant électrique dans des bobines électriques du stator entraînant la formation d’un champ magnétique responsable de la mise en rotation du rotor par rapport au stator. Le rotor est couplé en rotation à un arbre de transmission, permettant ainsi la mise en rotation de l’arbre de transmission autour de l’axe de rotation lors de la rotation du rotor. Plus particulièrement, le dispositif de refroidissement est connecté à un circuit de refroidissement, formant une boucle, permettant la circulation d’un fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement, le fluide de refroidissement transférant les calories générées par la machine électrique tournante au circuit de refroidissement.
[0007] La première extrémité axiale du dispositif de refroidissement est par exemple plus épaisse, mesurée radialement, que la deuxième extrémité axiale de ce dispositif de refroidissement.
[0008] La paroi externe est située radialement à l’extérieur de la paroi interne. La paroi externe et la paroi interne s’étendent toutes deux circonférentiellement autour de l’axe de rotation.
[0009] La première extrémité axiale et la deuxième extrémité axiale du dispositif de refroidissement sont définies par rapport à l’axe de rotation de la machine électrique tournante. Ainsi, la première extrémité et la deuxième extrémité sont orientées respectivement vers une zone avant et une zone arrière de la machine électrique tournante.
[0010] La première épaisseur est mesurée entre une face interne de la paroi interne et une face interne de la paroi externe, au niveau de la première extrémité axiale. De manière similaire, la deuxième épaisseur est mesurée entre la face interne de la paroi interne et la face interne de la paroi externe, au niveau de la deuxième extrémité axiale. La face interne de la paroi interne et la face interne de la paroi externe sont orientées vers l’intérieur du volume interne défini au moins partiellement par la paroi interne et la paroi externe. Les faces internes visées ici sont celles qui sont au contact du fluide de refroidissement quand celui-ci est présent dans le volume interne.
[0011] La première épaisseur et la deuxième épaisseur étant différentes entre elles, le dispositif de refroidissement comprend une portion conique qui s’étend le long de l’axe de rotation. On comprend ainsi qu’une portion de la paroi externe n’est pas parallèle avec la paroi interne, et converge vers celle-ci.
[0012] La deuxième épaisseur est inférieure à la première épaisseur. Selon cette configuration, la dimension radiale du dispositif de refroidissement au niveau de la deuxième portion est inférieure à la dimension radiale du dispositif de refroidissement au niveau de la première portion, facilitant l’insertion du dispositif de refroidissement dans une cloche d’embrayage de la boîte de vitesses. En effet, la machine électrique tournante est destinée à être logée dans une cloche d’embrayage, notamment selon un mouvement de translation axiale, la deuxième extrémité axiale du dispositif de refroidissement étant destinée à être orientée vers un fond d’un espace interne délimité par une cloison de la cloche d’embrayage. Dans un mode de réalisation selon cette configuration, la deuxième épaisseur peut être nulle.
[0013] Cette configuration permet l’augmentation du volume interne en prolongeant axialement le dispositif de refroidissement, favorisant ainsi la captation de calories d’une frange axiale du stator. Cette configuration permet également de réduire l’épaisseur du dispositif de refroidissement le long de l’axe de rotation de la machine électrique tournante, permettant ainsi l’insertion de la machine électrique tournante, et plus particulièrement du dispositif de refroidissement, dans une cloche d’embrayage d’une boîte de vitesses.
[0014] Cette configuration permet de favoriser le refroidissement de la machine électrique tournante en modifiant la circulation du fluide de refroidissement circulant à l’intérieur du volume interne. En effet, la modification de l’épaisseur du dispositif de refroidissement entre la première épaisseur et la deuxième épaisseur permet de générer un flux turbulent du fluide de refroidissement en comparaison d’une configuration connue dans laquelle le dispositif de refroidissement comprend une unique épaisseur, le flux du fluide de refroidissement circulant à l’intérieur du volume interne d’un dispositif de refroidissement connu étant alors un flux laminaire.
[0015] Le dispositif de refroidissement conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
[0016] - selon une première alternative, la paroi interne et la paroi externe sont directement sécantes entre elles. Ainsi, la machine électrique tournante comprend un point d’intersection entre la paroi interne et la paroi externe. Autrement dit, la deuxième épaisseur est nulle ;
[0017] - le dispositif de refroidissement comprend une portion conique qui s’étend le long de l’axe de rotation. Cette portion conique est la zone du volume interne qui suit le profil de la cloison de la cloche d’embrayage ;
[0018] - la paroi externe comprend une extension axiale qui est en appui contre la paroi interne. Cette configuration permet ainsi de solidariser la paroi interne et la paroi externe, afin d’assurer l’étanchéité du dispositif de refroidissement, et plus particulièrement du volume interne du dispositif de refroidissement dans lequel circule le fluide de refroidissement. En effet, l’extension axiale permet d’augmenter la surface de contact entre la paroi interne et la paroi externe, et plus particulièrement celle d’une deuxième portion de la paroi externe. De manière avantageuse, la solidarisation de la paroi interne et de la paroi externe entre elles est assurée par soudure ou brasage. Une augmentation de la surface de contact entre la paroi interne et la paroi externe du fait de l’extension axiale permet d’augmenter la surface de soudure ou de brasage ;
[0019] - la paroi externe comprend une première portion et une deuxième portion, la première portion étant sensiblement parallèle à la paroi interne et la deuxième portion étant en contact avec la paroi interne. La première portion et la deuxième portion sont positionnées l’une par rapport à l’autre selon l’orientation axiale. La deuxième portion prolonge la première portion. Ainsi, la première épaisseur est mesurée radialement entre la face interne de la paroi interne et la face interne de la paroi externe au niveau de la première portion, tandis que la deuxième épaisseur est mesurée entre la face interne de la paroi interne et la face interne de la paroi externe au niveau de la deuxième portion de la paroi externe ;
[0020] - la première portion forme un angle d’inclinaison avec la deuxième portion, ledit angle d’inclinaison étant strictement supérieur à 90° et strictement inférieur à 180°. De préférence, l’angle d’inclinaison est compris entre 135° et 175° ;
[0021] - la paroi interne et la paroi externe sont soudées ou brasées entre elles. La paroi interne et la paroi externe sont notamment soudées ou brasées ensemble au niveau de la première extrémité axiale et/ou de la deuxième extrémité axiale. Au niveau de la soudure entre le paroi interne et la paroi externe, il peut être prévu un flasque d’extension radiale intercalé entre la paroi interne et la paroi externe, ledit flasque étant soudé ou brasé à la fois sur la paroi interne et sur la paroi externe. Cette configuration permet d’assurer l’étanchéité du dispositif de refroidissement, et plus particulièrement du volume interne défini entre la paroi externe et la paroi interne. De manière avantageuse, la paroi interne est soudée ou brasée à une extension de la paroi externe. De manière alternative, l’étanchéité du volume interne est assurée par un dispositif d’étanchéité, et notamment par un joint, situé entre la paroi interne et la paroi externe, et notamment au niveau de la première extrémité axiale et/ou de la deuxième extrémité axiale ;
[0022] - le rotor est situé radialement à l’intérieur du stator. Selon cette configuration, le stator est intercalé radialement entre le rotor et le dispositif de refroidissement. Cette configuration permet de favoriser le refroidissement de la machine électrique tournante, et notamment du stator, les bobines électriques du stator produisant des calories lorsqu’un courant électrique les parcoure afin de mettre en mouvement le rotor par rapport au stator. De manière avantageuse, le dispositif de refroidissement, et notamment la paroi interne du dispositif de refroidissement, est emmanché à chaud sur le stator, favorisant l’échange thermique entre le stator et le dispositif de refroidissement et améliorant ainsi le transport des calories générées par le stator ;
[0023] - une dimension axiale maximale de la paroi interne du dispositif de refroidissement est au moins égale à une dimension axiale minimale du stator. La dimension axiale de la paroi interne est mesurée entre la première extrémité axiale et la deuxième extrémité axiale du dispositif de refroidissement. De manière analogue, la dimension axiale du stator est mesurée entre une première extrémité axiale du stator et une deuxième extrémité axiale du stator située à l’opposé du stator par rapport à la première extrémité axiale du stator, selon l’orientation axiale. Cette configuration permet de maximiser la surface du stator en regard de la paroi interne du dispositif de refroidissement, et notamment la surface du stator en appui contre la paroi interne du dispositif de refroidissement, favorisant l’échange de calories entre le stator et le dispositif de refroidissement ;
[0024] L’invention vise également une cloche d’embrayage d’une boîte de vitesses, comprenant une cloison délimitant un espace interne de la cloche d’embrayage qui logent le rotor, le stator et le dispositif de refroidissement, une première portion de la paroi externe du dispositif de refroidissement étant sensiblement parallèle à une première partie de la cloison de la cloche d’embrayage, une deuxième portion de la paroi externe du dispositif de refroidissement étant sensiblement parallèle à une deuxième partie de la cloison de la cloche d’embrayage.
[0025] La première partie et la deuxième partie de la cloison sont disposées l’une par rapport à l’autre selon l’orientation axiale. Cette configuration permet ainsi de maximiser le volume interne du dispositif de refroidissement, et donc de favoriser la dissipation des calories générées par le stator, en augmentant la dimension axiale du dispositif de refroidissement tout en diminuant la dimension radiale de celui-ci au niveau de la deuxième portion de la paroi externe, de sorte que la deuxième portion coopère avec la deuxième partie de la cloison de la cloche d’embrayage.
[0026] La cloche d’embrayage visée ci-dessus peut comprendre un point de raccordement entre la première partie et la deuxième partie de la cloison de la cloche d’embrayage qui est sensiblement aligné axialement, et selon une droite perpendiculaire à l’axe de rotation, avec un point de jonction entre la première portion et la deuxième portion de la paroi externe du dispositif de refroidissement.
[0027] De manière avantageuse, un module d’embrayage peut être logé dans la cloche d’embrayage, notamment dans la machine électrique tournante.
[0028] L’invention couvre encore boîte de vitesses pour une chaîne de traction hybride d’un véhicule automobile, comprenant un carter de boîte de vitesses, au moins un ensemble d’engrenages et une machine électrique tournante telle que décrite dans le présent document, ou une cloche d’embrayage telle de détaillée ci-dessus, l’ensemble d’engrenages et la machine électrique tournante étant tous deux logés dans le carter de boîte de vitesses.
[0029] L’invention couvre enfin une chaîne de traction hybride d’un véhicule automobile, comprenant une machine électrique tournante telle que décrite dans le présent document, une cloche d’embrayage telle qu’exposée ci-dessus ou une boîte de vitesses comme décrite auparavant, la chaîne de traction hybride comprenant en outre un moteur à combustion interne et un module d’embrayage.
[0030] La machine électrique tournante permet, par exemple, d’assurer la propulsion du véhicule, de manière autonome ou en combinaison avec le moteur à combustion interne, ou encore le démarrage du moteur à combustion interne, ou encore de fonctionner comme générateur en produisant une énergie électrique destinée à être stockée dans un dispositif de stockage d’énergie électrique, telle qu’une batterie électrique du véhicule, à partir de l’énergie mécanique produite par le moteur à combustion interne ou par l’inertie du véhicule. De manière avantageuse, la machine électrique tournante est associée à un dispositif de stockage d’énergie électrique.
[0031] Le fluide de refroidissement est un liquide de refroidissement. Plus particulièrement, le liquide de refroidissement est une solution aqueuse comprenant de l’éthylène glycol. L’utilisation d’une solution aqueuse comprenant de l’éthylène glycol permet l’utilisation d’un circuit de refroidissement comprenant un tel fluide de refroidissement dans un véhicule destiné à être utilisé ou stocké par des températures atmosphériques négatives, l’éthylène glycol permettant de diminuer la température de solidification de la solution aqueuse.
[0032] Le véhicule est un véhicule automobile. Plus particulièrement, le véhicule automobile est une voiture ou un poids-lourd.
[0033] La chaîne de traction hybride conforme à l’invention permet le déplacement du véhicule automobile en utilisant la machine électrique tournante et/ou le moteur à combustion interne comme moyen de propulsion du véhicule automobile. Cette configuration permet de disposer d’une chaîne de traction hybride dont la machine électrique tournante possède les avantages conférés par le dispositif de refroidissement.
[0034] La chaîne de traction hybride comprend avantageusement au moins un des perfec tionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
[0035] - le dispositif de stockage d’énergie électrique est une batterie électrique ;
[0036] - la chaîne de traction hybride comprend un module d’embrayage, dit deuxième module d’embrayage en comparaison du module d’embrayage, dit premier module d’embrayage couplant la machine électrique tournante et le moteur à combustion interne, le deuxième module d’embrayage étant configuré pour coupler la boite de vitesses avec la machine électrique tournante et/ou le moteur à combustion interne ;
[0037] - le deuxième module d’embrayage comprend un premier embrayage et un deuxième embrayage couplés respectivement à la machine électrique tournante et au moteur à combustion interne ;
[0038] - le premier embrayage et le deuxième embrayage sont disposés selon une configuration radiale, dans laquelle un embrayage parmi le premier embrayage ou le deuxième embrayage est situé radialement à l’intérieur de l’autre. De manière alternative, le premier embrayage et le deuxième embrayage sont disposés selon une configuration axiale, dans laquelle un embrayage parmi le premier embrayage ou le deuxième embrayage est situé axialement vers l’avant par rapport à l’autre ;
[0039] - le deuxième module d’embrayage est un module d’embrayage humide, dans lequel un liquide assure la lubrification et/ou le refroidissement des composants du deuxième module d’embrayage. De manière alternative, le deuxième module d’embrayage est un module d’embrayage sec ;
[0040] - le moteur à combustion interne est un moteur à allumage commandé, également connu sous l’appellation « moteur à essence », ou encore un moteur à allumage par compression, également connu sous l’appellation « moteur diesel ».
[0041] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[0042] - la [fig.l] illustre une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’une machine électrique tournante conforme au premier aspect de l’invention ;
[0043] - la [fig.2] illustre une vue partielle d’une coupe d’un premier exemple de réalisation d’une machine électrique tournante conforme au premier aspect de l’invention logée dans une cloche d’embrayage ;
[0044] - la [fig.3] illustre une vue partielle d’une coupe de la machine électrique tournante illustrée à la figure 2 et focalisée sur le dispositif de refroidissement ;
[0045] - la [fig.4] illustre une vue partielle d’une coupe d’un deuxième exemple de réalisation d’une machine électrique tournante conforme au premier aspect de l’invention [0046] - la [fig.5] illustre une représentation schématique d’un exemple de réalisation d’une chaîne de traction hybride conforme au deuxième aspect de l’invention.
[0047] Les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
[0048] En particulier, toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
[0049] La figure 1 illustre une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’une machine électrique tournante 1 conforme au premier aspect de l’invention.
[0050] La machine électrique tournante 1 comprend un stator 2 et un rotor 4 mobile en rotation autour d’un axe de rotation O par rapport au stator 2. La machine électrique tournante 1 comprend également un dispositif de refroidissement 6, le stator 2 étant intercalé radialement entre le rotor 4 et le dispositif de refroidissement 6. Le stator 2, le rotor 4 et le dispositif de refroidissement 6 s’étendent circonférentiellement sur 360° autour de l’axe de rotation O.
[0051] Le stator 2 comprend une pluralité de bobines électriques 8 régulièrement angulairement réparties autour de l’axe de rotation O, chaque bobine électrique 8 étant formée d’une dent métallique 10 autour de laquelle est entouré un fil métallique 12. Ainsi, l’application d’un courant électrique au niveau d’un fil métallique 12 permet de produire un champ magnétique générant un couple et la mise en rotation du rotor 4 par rapport au stator 2.
[0052] Le passage du courant électrique à la pluralité de bobines électriques 8 de la machine électrique tournante 1 produit des calories, le dispositif de refroidissement 6 permettant la dissipation de ces calories. Le dispositif de refroidissement 6 comprend ainsi une paroi interne 14 et une paroi externe 16 située à l’extérieur de la paroi interne 14, la paroi interne 14 et la paroi externe 16, s’étendant circonférentiellement autour de l’axe de rotation O et définissant un volume interne 18 dans lequel circule un liquide de refroidissement. En effet, le volume interne 18 est connecté à un circuit de refroidissement formant une boucle et permettant la circulation d’un liquide de refroidissement. Ainsi, le dispositif de refroidissement 6 est connecté au circuit de refroidissement par un premier connecteur 20 et par un deuxième connecteur 22 communiquant tous deux avec le volume interne 18.
[0053] Le dispositif de refroidissement 6 comprend un mur 24 s’étendant radialement entre la paroi interne 14 et la paroi externe 16, le mur 24 étant intercalé circonférentiellement entre le premier connecteur 20 et le deuxième connecteur 22. Ainsi, le mur 24 impose au liquide de refroidissement circulant dans le volume interne de sorte que le liquide de refroidissement circule entre le premier connecteur 20 et le deuxième connecteur 22 en effectuant un chemin le plus long possible circonférentiellement, afin que le liquide de refroidissement évacue un maximum de calories générées par la machine électrique tournante 1, favorisant ainsi le refroidissement de la machine électrique tournante 1.
[0054] La machine électrique tournante 1 comprend un logement 23 situé radialement à l’intérieur du rotor 4, le logement 23 étant destiné à recevoir un module d’embrayage permettant notamment de coupler la machine électrique tournante 1 à un moteur à combustion interne d’une chaîne de traction hybride d’un véhicule automobile. Ainsi, la machine électrique tournante permet, par exemple, d’assurer la propulsion du véhicule automobile de manière autonome ou en collaboration avec le moteur à combustion interne.
[0055] La figure 2 illustre une vue partielle d’une coupe d’un exemple de réalisation d’une machine électrique tournante 1 conforme au premier aspect de l’invention logée dans une cloche d’embrayage 30.
[0056] Plus particulièrement, la machine électrique tournante 1 illustrée à la figure 2 est la machine électrique tournante 1 illustrée à la figure 1, celle-ci étant ici représentée une fois logée dans la cloche d’embrayage 30 d’une boîte de vitesses.
[0057] Ainsi la cloche d’embrayage 30 est situé radialement à l’extérieur du dispositif de refroidissement 6, et plus particulièrement à l’extérieur de la paroi externe 16 du dispositif de refroidissement. La cloche d’embrayage 30 est délimité par une cloison 32 formant un espace interne 34 logeant le dispositif de refroidissement 6, le stator 2 et le rotor 4 de la machine électrique tournante 1. De plus, l’espace interne 34 est également destiné, dans l’exemple de réalisation illustré, à loger le module d’embrayage auquel est associée la machine électrique tournante 1.
[0058] La machine électrique tournante 1 comprend un module électrique 36 logé dans la cloche d’embrayage 30 et permettant l’alimentation électrique des bobines électriques 8. Ainsi, la machine électrique tournante 1 définit une direction « Moteur » vers le moteur et une direction vers la boite de vitesses BDV selon l’axe de rotation O, le moteur étant orienté axialement vers le stator 2 et la boite de vitesses BDV étant orientée axialement vers le module électrique 36, c’est-à-dire à l’opposé de la machine électrique tournante 1 par rapport au moteur selon l’axe de rotation O.
[0059] La figure 3 illustre une vue partielle d’une coupe de la machine électrique tournante illustrée à la figure 2 et focalisée sur le dispositif de refroidissement 6.
[0060] On voit ainsi que la paroi interne 14 du dispositif de refroidissement 6 est délimitée axialement vers l’avant « Moteur » par un premier flasque 40 d’élongation radiale. Le premier flasque 40 est délimité radialement par une portée 42 d’élongation axiale s’étendant vers l’avant « Moteur » depuis le premier flasque 40, la portée 42 étant délimitée axialement par un deuxième flasque 44 d’élongation radiale s’étendant vers l’extérieur depuis la portée 42. Dans l’exemple de réalisation illustré, la paroi interne 14, le premier flasque 40, la portée 42 et le deuxième flasque 44 sont réalisés par emboutissage.
[0061] La paroi externe 16 comprend une première portion 46 et une deuxième portion 48 disposées axialement l’une par rapport à l’autre. Ainsi, la première portion 46 est située vers l’avant « Moteur » par rapport à la deuxième portion 48, la paroi externe 16 formant ainsi un point de jonction 80 entre la première portion 46 et la deuxième portion 48.
[0062] La première portion 46 de la paroi externe 16 est sensiblement parallèle à la paroi interne 14, tandis que la deuxième portion 48 de la paroi externe 16 s’étend à la fois axialement vers l’arrière « BDV » et radialement vers l’intérieur depuis une terminaison arrière 38 de la première portion 46, de sorte qu’une terminaison arrière de la deuxième portion 48 soit radialement en appui sur la paroi interne 14. Ainsi, la paroi externe 16 comprend un angle d’inclinaison 47 formé entre la première portion 46 et la deuxième portion 48, ledit angle d’inclinaison 47 étant strictement supérieur à 90° et strictement inférieur à 180°, ledit angle d’inclinaison 47 étant de préférence compris entre 135° et 175°. Dans l’exemple de réalisation illustré, l’angle d’inclinaison 47 mesure environ 150°.
[0063] Autrement dit, le dispositif de refroidissement 6 comprend une première épaisseur 52 au niveau d’une première extrémité axiale 54 du dispositif de refroidissement 6 et une deuxième épaisseur 56, différente de la première épaisseur, mesurée au niveau d’une deuxième extrémité axiale 58 du dispositif de refroidissement 6, la première épaisseur 52 étant mesurée entre une première face interne 60 de la paroi interne 14 et une deuxième face interne 62 de la première portion 46 de la paroi externe 16, la deuxième épaisseur 56 étant mesurée entre la face interne 60 de la paroi interne 14 et une troisième face interne 64 de la deuxième portion 48 au niveau de la deuxième extrémité axiale 58 du dispositif de refroidissement 6, la première face interne 60, la deuxième face interne 62 et la troisième face interne 64 étant chacune orientée radialement vers le volume interne 18 du dispositif de refroidissement 6.
[0064] Dans l’exemple de réalisation illustré à la figure 3, la deuxième épaisseur 56 est nulle. Autrement dit, la troisième face interne 64 de la deuxième portion 48 de la paroi externe 16 est radialement en appui contre la première face interne 60 de la paroi interne 14. Ainsi, la paroi interne 14 et la paroi externe 16 sont directement sécantes entre elles, formant un point d’intersection 66. Cette configuration permet de favoriser l’insertion de la machine électrique tournante 1 dans l’espace interne 34 délimité par la cloche d’embrayage 30, notamment par un mouvement de translation axiale de l’avant AV vers l’arrière AR, tout en permettant l’augmentation du volume interne 18 du dispositif de refroidissement 6.
[0065] Le dispositif de refroidissement 6 comprend ainsi une partie longitudinale qui, vue dans une coupe, présente une section conique.
[0066] Une terminaison avant 69 de la première portion 46 de la paroi externe 16, située à l’opposé de la première portion 46 par rapport à la terminaison arrière 38 selon l’axe de rotation O, est radialement en appui vers l’intérieur contre la portée 42, permettant ainsi de fermer le volume interne 18 du dispositif de refroidissement 6. Dans cet exemple de réalisation, la terminaison avant 69 et la portée 42 sont soudées l’une à l’autre.
[0067] La paroi externe 16 comprend une extension 68 axiale prolongeant la deuxième portion 48 vers l’arrière « BDV ». Ainsi, l’extension 68 est radialement en appui contre la paroi interne 14. L’extension 68 permet ainsi d’augmenter la surface de contact entre la paroi interne 14 et la paroi externe 16 au niveau de la deuxième extrémité axiale 58 du dispositif de refroidissement 6, favorisant notamment le soudage ou le brasage de la paroi externe 16 et de la paroi interne 14 entre elles. L’extension 68 et la deuxième portion 48 de la paroi externe 16 sont réalisées par continuité de matière.
[0068] La cloison 32 de la cloche d’embrayage 30 comprend une première partie 70 et une deuxième partie 72, la première partie 70 étant orientée axialement vers l’avant AV par rapport à la deuxième partie 72. La première partie 70 est sensiblement parallèle à la première portion 46 de la paroi externe 16 du dispositif de refroidissement 6. Dans l’exemple de réalisation illustré, la deuxième partie 72 est inclinée radialement par rapport à la première partie 70, la deuxième partie 72 et la première partie n’étant ainsi pas parallèles entre elles. Autrement dit, la première partie 70 et la deuxième partie 72 sont sécantes entre elles, et plus particulièrement directement sécantes entre elles. Ainsi, la cloison 32 comprend un point de raccordement 82 entre la première partie 70 et la deuxième partie 72.
[0069] Dans un autre exemple de réalisation de la machine électrique tournante 1 conforme au premier aspect de l’invention, la deuxième partie 72 de la cloison 32 est sensiblement parallèle à la deuxième portion 48 de la paroi externe 16 du dispositif de refroidissement 6. Plus particulièrement, une quatrième face interne 74 de la première partie de la cloison 32 est sensiblement parallèle à la troisième face interne 64 de la deuxième portion 48 de la paroi externe 16.
[0070] Dans l’exemple de réalisation illustré à la figure 3, le point de jonction 80 est axialement aligné avec le point de raccordement 82. En effet, une droite DI perpendiculaire, ou sensiblement perpendiculaire, à l’axe de rotation O de la machine électrique tournante 1 passe par le point de jonction 80 et par le point de raccordement 82.
[0071] Le deuxième flasque 44 est axialement en appui vers l’arrière « BDV » contre la cloison 32 de la cloche d’embrayage 30. De plus, le deuxième flasque 44 comprend une gorge 84 s’étendant circonférentiellement par rapport à l’axe de rotation O et destinée à recevoir un dispositif d’étanchéité, afin d’assurer l’étanchéité de l’espace interne 34 défini par la cloche d’embrayage 30.
[0072] La figure 4 illustre une vue partielle d’une coupe d’un deuxième exemple de réalisation d’une machine électrique tournante 1 conforme au premier aspect de l’invention.
[0073] Le deuxième exemple de réalisation diffère du premier exemple de réalisation illustré aux figures 2 et 3 en ce que la deuxième épaisseur 56 est non nulle, tout en étant différente de la première épaisseur 52. Plus particulièrement, la deuxième épaisseur 56 est inférieure à la première épaisseur 52 permettant notamment l’insertion du rotor 4, du stator 2 et du dispositif de refroidissement 6, par translation axiale de l’avant « MOTEUR » vers l’arrière « BDV », à l’intérieur de l’espace interne 34 formé par la cloche d’embrayage 30.
[0074] Ainsi, dans l’exemple de réalisation illustré à la figure 4, la deuxième portion 48 de la paroi externe 16 et la paroi interne 14 du dispositif de refroidissement 6 sont reliées entre elles par une paroi latérale 49 s’étendant radialement entre la paroi interne 14 et la deuxième portion 48 de la paroi externe 16. Ainsi, dans cet exemple de réalisation, la paroi interne 14 et la paroi externe 16 sont indirectement sécantes entre elles, le dispositif de refroidissement 6 ne comprenant pas de point d’intersection entre la paroi interne 14 et la paroi externe 16.
[0075] La figure 5 illustre une représentation schématique d’un exemple de réalisation d’une chaîne de traction hybride 100 conforme au deuxième aspect de l’invention.
[0076] La chaîne de traction hybride 100 est notamment destinée à être intégrée à un véhicule automobile.
[0077] La chaîne de traction hybride 100 illustrée à la figure 5 comprend une machine électrique tournante 1 conforme au premier aspect de l’invention, un moteur à combustion interne 106 et un premier module d’embrayage 102 permettant le couplage entre la machine électrique tournante 1 et le moteur à combustion interne 106. D’autre part, la chaîne de traction hybride 100 comprend un dispositif de stockage d’énergie électrique 104, tel qu’une batterie électrique, associé à la machine électrique tournante 1, et plus particulièrement au stator 2 de la machine électrique tournante 1.
[0078] La machine électrique tournante 1 et le moteur à combustion interne 106 sont couplés à une boite de vitesses 110 par un deuxième module d’embrayage 108, le deuxième module d’embrayage 108 comprenant notamment un premier embrayage et un deuxième embrayage couplés respectivement à la machine électrique tournante 1 et au moteur à combustion interne 106.
[0079] Ainsi, la chaîne de traction hybride 100 permet par exemple d’assurer la propulsion du véhicule automobile par le moteur à combustion interne 106 et/ou la machine électrique tournante 1. D’autre part, la chaîne de traction hybride permet la production d’énergie électrique par la machine électrique tournante 1 à partir de l’énergie mécanique produite par le moteur à combustion interne 106, la machine électrique tournante 1 fonctionnant alors comme générateur, ladite énergie électrique étant destinée à être stockée dans le dispositif de stockage d’énergie électrique 104 afin de pouvoir être utilisée par un périphérique du véhicule automobile, ou encore afin d’être utilisée ultérieurement par la machine électrique tournante 1, par exemple lors d’une phase de conduite nécessitant un supplément d’énergie à l’énergie fournie par le moteur à combustion interne 106.
[0080] Dans l’exemple de réalisation illustré, le premier module d’embrayage 102 est logé à l’intérieur de la machine électrique tournante 1.
[0081] Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims (1)

  1. Revendications [Revendication 1] Machine électrique tournante (1) comprenant un stator (2) et un rotor (4) mobile en rotation autour d’un axe de rotation (0), la machine électrique tournante (1) comprenant un dispositif de refroidissement (6) en périphérie du stator (2) et du rotor (4), le dispositif de refroidissement (6) s’étendant circonférentiellement autour de l’axe de rotation (0) et comprenant une paroi interne (14) et une paroi externe (16), la paroi interne (14) et la paroi externe (16) définissant au moins en partie un volume interne (18) dans lequel circule un fluide de refroidissement, le volume interne (18) étant défini par une première épaisseur (52) mesurée au niveau d’une première extrémité axiale (54) du dispositif de refroidissement (6) et par une deuxième épaisseur (56) mesurée au niveau d’une deuxième extrémité axiale (58) du dispositif de refroidissement (6), caractérisé en ce que la première épaisseur (52) et la deuxième épaisseur (56) sont différentes. [Revendication 2] Machine électrique tournante (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif de refroidissement (6) comprend une portion conique qui s’étend le long de l’axe de rotation (0). [Revendication 3] Machine électrique tournante (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la paroi externe (16) comprend une extension axiale (68) qui est en appui contre la paroi interne (14). [Revendication 4] Machine électrique tournante (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la paroi externe (16) comprend une première portion (46) et une deuxième portion (48), la première portion (46) étant sensiblement parallèle à la paroi interne (14) et la deuxième portion (48) étant en contact avec la paroi interne (14). [Revendication 5] Machine électrique tournante (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la première portion (46) forme un angle d’inclinaison (47) avec la deuxième portion (48), ledit angle d’inclinaison (47) étant strictement supérieur à 90° et strictement inférieur à 180°. [Revendication 6] Machine électrique tournante (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la paroi interne (14) et la paroi externe (16) sont soudées ou brasées entre elles. [Revendication 7] Cloche d’embrayage (30) d’une boîte de vitesses, comprenant une machine électrique tournante (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes. [Revendication 8] Cloche d’embrayage (30) selon la revendication précédente, comprenant
    une cloison (32) délimitant un espace interne (34) de la cloche d’embrayage qui logent le rotor (4), le stator (2) et le dispositif de refroidissement (6), une première portion (46) de la paroi externe (16) du dispositif de refroidissement (6) étant sensiblement parallèle à une première partie (70) de la cloison (32) de la cloche d’embrayage (30), une deuxième portion (48) de la paroi externe (16) du dispositif de refroidissement (6) étant sensiblement parallèle à une deuxième partie (72) de la cloison (32) de la cloche d’embrayage (30).
    [Revendication 9] Cloche d’embrayage (30) selon la revendication précédente, dans laquelle un point de raccordement (82) entre la première partie (70) et la deuxième partie (72) de la cloison (32) de la cloche d’embrayage (30) est sensiblement aligné axialement avec un point de jonction (80) entre la première portion (46) et la deuxième portion (48) de la paroi externe (16) du dispositif de refroidissement (6).
    [Revendication 10] Boîte de vitesses pour une chaîne de traction hybride d’un véhicule automobile, comprenant un carter de boîte de vitesses, au moins un ensemble d’engrenages et une machine électrique tournante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 ou une cloche d’embrayage (30) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, l’ensemble d’engrenages et la machine électrique tournante (1) étant tous deux logés dans le carter de boîte de vitesses.
    Chaîne de traction hybride (100) d’un véhicule automobile, comprenant une machine électrique tournante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, une cloche d’embrayage (30) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9 ou une boîte de vitesses selon la revendication précédente, ainsi qu’un moteur à combustion interne (106) et un module d’embrayage (102).
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