FR3141823A1 - Rotor de moteur électrique - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un rotor (1, 1’) pour un moteur électrique, ledit rotor (1, 1’) comprend un corps de rotor (2) avec un palier (3) pour le montage rotatif sur un arbre (4) d’axe X et un aimant annulaire de rotor (5), le palier (3) comprenant une première demi-coquille de palier (3a) monobloc avec le corps de rotor (2) et une deuxième demi-coquille de palier (3b) disposée de manière mobile par l’intermédiaire d’un élément élastique (6) à l'intérieur du corps de rotor (2) par rapport à la première demi-coquille de palier (3a), à l’état assemblé, au moins une partie de l’élément élastique (6) en contact avec le corps de rotor définit un angle (α) compris entre 20° et 60° par rapport à l’axe X. Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

Rotor de moteur électrique
L’invention concerne un rotor pour un moteur électrique avec un corps de rotor qui présente un palier pour le montage rotatif du rotor sur un arbre, le palier comprenant une première et une deuxième demi-coquille de palier, au moins la première demi-coquille de palier étant disposée de manière mobile à l'intérieur du corps de rotor par rapport à la deuxième demi-coquille de palier.
Le rotor selon l’invention trouve un intérêt particulier dans des moteurs à courant continu sans balais utilisés par exemple pour des actionneurs dans le domaine automobile, industriel ou domestique. L’invention s’applique plus précisément au domaine des actionneurs pour actionner un volet de grille d’air sur la face avant de véhicules, plus connu par les termes anglais« air grille shutter actuator »ou des actionneurs pour actionner une vanne de distribution de fluide caloporteur, plus connu par les termes anglais« rotary coolant valve actuator ».
Il est connu des documents DE102017103936A1 ou DE102019126660A1 un rotor pour un moteur électrique avec un corps de rotor qui présente un palier pour le montage rotatif du rotor sur un arbre, le palier comprenant une première et une deuxième demi-coquille de palier, au moins la première demi-coquille de palier étant disposée de manière mobile à l'intérieur du corps de rotor par rapport à la deuxième demi-coquille de palier.
Les différents rotors présentés dans ces deux documents ont l’inconvénient de présenter une conception complexe de la demi-coquille de palier et de l’élément élastique ce qui rend l’assemblage de ces éléments dans le corps de rotor difficile. En effet, selon cette conception et durant l’assemblage il est nécessaire de contraindre radialement l’élément élastique avec un outillage pour insérer axialement la demi-coquille de palier dans le corps de rotor ce qui revient à effectuer plusieurs mouvements simultanément.
Il est ainsi nécessaire de simplifier la conception du rotor, notamment la deuxième demi-coquille de palier et l’élément élastique associé afin de rendre plus simple l’assemblage de ces éléments.
Ainsi l’invention propose un rotor pour un moteur électrique, ledit rotor comprend un corps de rotor avec un palier pour le montage rotatif sur un arbre d’axe X et un aimant annulaire de rotor, le palier comprenant une première demi-coquille de palier monobloc avec le corps de rotor et une deuxième demi-coquille de palier disposée de manière mobile par l’intermédiaire d’un élément élastique à l'intérieur du corps de rotor par rapport à la première demi-coquille de palier. Selon l’invention et à l’état assemblé, au moins une partie de l’élément élastique en contact avec le corps de rotor définit un angle compris entre 20° et 60° par rapport à l’axe X.
Cette conception permet ainsi de ne pas utiliser d’outillage pour contraindre l’élément élastique, cet élément élastique étant contraint automatiquement de par sa forme lors de l’insertion axiale de la demi-coquille de palier dans le corps de rotor. L’assemblage s’effectue ainsi seulement selon une direction axiale. L’état assemblé signifie que la deuxième demi-coquille de palier est insérée axialement dans le corps de rotor.
Selon l’invention, le corps de rotor et la deuxième demi-coquille de palier sont en plastique, ce qui permet une conception plus légère et une friction optimisée avec l’arbre.
Selon l’invention, l’élément élastique est issu de matière avec la deuxième demi-coquille de palier. Cette conception monobloc permet ainsi un assemblage plus simple avec seulement une pièce à manipuler.
En variante, l’élément élastique est métallique et surmoulé sur la deuxième demi-coquille de palier. Cette conception permet également un assemblage plus simple avec seulement une pièce finale à manipuler. Le métal est particulièrement adapté pour la fonction élastique.
Selon une caractéristique additionnelle de l’invention, le corps de rotor présente une butée radiale apte à retenir axialement la deuxième demi-coquille de palier et l’élément élastique à l'intérieur du corps de rotor.
Selon une autre caractéristique de l’invention, les parois des demi-coquilles de palier s'appliquant contre l'arbre sont réalisées de manière à épouser la forme de l'arbre, de préférence de manière cylindrique creuse. Cette conception permet d’optimiser les surfaces de contact.
Selon l’invention, le corps de rotor présente à sa périphérie externe des crochets qui s'engagent dans des poches ménagées à la périphérie interne de l’aimant annulaire de rotor.
De manière avantageuse, le corps de rotor a sensiblement une forme en « T ».
Selon l’invention, le corps de rotor présente à une de ses extrémités axiale un pignon moteur. Le pignon moteur est issu de matière avec le corps de rotor. Le pignon moteur est apte à engrener un mécanisme réducteur, par exemple un train d’engrenages.
L’invention porte également sur un actionneur électromécanique comprenant au moins une des caractéristiques précitées.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture qui suit d’exemples de réalisations détaillés, en référence aux figures annexées :
la représente un rotor selon l’invention dans une vue en perspective et selon un premier mode de réalisation ;
la représente une vue en coupe du rotor de la avant l’assemblage de la deuxième demi-coquille de palier ;
la représente une vue en coupe du rotor de la après l’assemblage de la deuxième demi-coquille de palier ;
la représente un rotor selon l’invention dans une vue en coupe et selon un deuxième mode de réalisation.
Il est à noter que les figures divulguent l’invention d’une manière suffisamment détaillée pour sa mise en œuvre, lesdites figures aidant à mieux définir l’invention au besoin. L’invention ne devrait cependant pas être limitée aux modes de réalisations divulgués dans la description.
La illustre un rotor 1 apte à être monté dans un actionneur électromécanique. Ce rotor 1 comprend un corps de rotor 2 avec un palier 3 pour le montage rotatif sur un arbre 4 d’axe X visible sur la . L'arbre 4 est logé dans le corps de palier 2 et peut tourner entre la première demi-coquille de palier 3a et la deuxième coquille de palier 3b.
Le corps de rotor 2 a sensiblement une forme de cylindre à la périphérie duquel est monté un aimant annulaire de rotor. Le palier 3 comprenant une première demi-coquille de palier 3a monobloc avec le corps de rotor 2 et une deuxième demi-coquille de palier 3b disposée de manière mobile par l’intermédiaire d’un élément élastique 6 à l'intérieur du corps de rotor 2 par rapport à la première demi-coquille de palier 3a. L’élément élastique 6 associé à la deuxième demi-coquille de palier 3b permet de compenser le jeu radial nécessaire au montage entre l’arbre 4 et le corps de rotor 2 et permet d’éviter un bruit indésirable lorsque le rotor 1 est en rotation. Le corps de rotor 2 et la deuxième demi-coquille de palier 3b sont en plastique. Les parois des demi-coquilles de palier 3a, 3b s'appliquant contre l'arbre 4 sont réalisées de manière cylindrique creuse.
Dans un premier mode de réalisation, l’élément élastique 6 est issu de matière avec la deuxième demi-coquille de palier 3b. Dans un second mode de réalisation alternatif, l’élément élastique 6 est métallique et surmoulé sur la deuxième demi-coquille de palier 3b.
Afin de retenir l’aimant annulaire 5 sur le corps de rotor 2, des crochets 8 à la périphérie externe du corps de rotor 2 s'engagent dans des poches 9 ménagées à la périphérie interne de l’aimant annulaire de rotor 5. Le corps de rotor est par exemple obtenu par moulage par injection. L’aimant annulaire de rotor 5 est par exemple un aimant permanent.
La montre l’assemblage axial de la deuxième demi-coquille de palier 3b dans le corps de rotor. Le procédé d’assemblage du rotor selon l’invention est le suivant : i) fournir un corps de rotor 2 ayant une première demi-coquille de palier 3a, ii) insérer un arbre 4 d’axe X dans le corps de rotor 2 en contact avec la première demi-coquille de palier 3a, ii) insérer axialement une deuxième demi-coquille de palier 3b à l'intérieur du corps de rotor 2 afin que la deuxième demi-coquille de palier 3b soit radialement contrainte contre l’arbre 4.
La permet de mieux visualiser l’invention à l’état assemblé. Au moins une partie de l’élément élastique 6 en contact avec le corps de rotor définit un angle α compris entre 20° et 60° par rapport à l’axe X. De manière préférée, l’angle α est compris entre 40° et 50° par rapport à l’axe X. L’élément élastique 6 présente ici une seule courbure, à la manière d’un « U ». Une fois la deuxième demi-coquille de palier 3b insérée à l'intérieur du corps de rotor 2, une butée radiale 7 retient axialement la deuxième demi-coquille de palier 3b et l’élément élastique 6 à l'intérieur du corps de rotor 2. Le corps de rotor 2 a sensiblement une forme en « T » et présente à une de ses extrémités axiale un pignon moteur 10.
La montre une variante de réalisation de l’élément élastique 6’ lorsqu’il est surmoulé sur la deuxième demi-coquille de palier 3b. La principale différence avec le mode de réalisation de la est la forme de l’élément élastique 6’. L’élément élastique 6’ présente ici deux courbures, à la manière d’un « S ».
Dans les deux modes de réalisations décrits où l’élément élastique 6, 6’ est métallique et surmoulé sur la deuxième demi-coquille de palier 3b, la partie de l’élément élastique 6 qui est surmoulée sur la deuxième demi-coquille de palier 3b est sensiblement parallèle à l’axe X. Ceci permet d’appliquer une contrainte plus uniforme de la deuxième demi-coquille de palier 3b sur l’arbre 4.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisations particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits.
Dans les revendications, les symboles de référence entre parenthèses ne doivent pas être interprétés comme une limitation de la revendication.

Claims (10)

  1. Rotor (1, 1’) pour un moteur électrique, ledit rotor (1, 1’) comprend un corps de rotor (2) avec un palier (3) pour le montage rotatif sur un arbre (4) d’axe X et un aimant annulaire de rotor (5), le palier (3) comprenant une première demi-coquille de palier (3a) monobloc avec le corps de rotor (2) et une deuxième demi-coquille de palier (3b) disposée de manière mobile par l’intermédiaire d’un élément élastique (6) à l'intérieur du corps de rotor (2) par rapport à la première demi-coquille de palier (3a), caractérisé en ce que à l’état assemblé, au moins une partie de l’élément élastique (6) en contact avec le corps de rotor définit un angle (α) compris entre 20° et 60° par rapport à l’axe X.
  2. Rotor (1, 1’) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de rotor (2) et la deuxième demi-coquille de palier (3b) sont en plastique.
  3. Rotor (1, 1’) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’élément élastique (6) est issu de matière avec la deuxième demi-coquille de palier (3b).
  4. Rotor (1, 1’) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’élément élastique (6) est métallique et surmoulé sur la deuxième demi-coquille de palier (3b).
  5. Rotor (1, 1’) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de rotor (2) présente une butée radiale (7) apte à retenir axialement la deuxième demi-coquille de palier (3b) et l’élément élastique (6) à l'intérieur du corps de rotor (2).
  6. Rotor (1, 1’) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois des demi-coquilles de palier (3a, 3b) s'appliquant contre l'arbre (4) sont réalisées de manière à épouser la forme de l'arbre (4), de préférence de manière cylindrique creuse.
  7. Rotor (1, 1’) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de rotor (2) présente à sa périphérie externe des crochets (8) qui s'engagent dans des poches (9) ménagées à la périphérie interne de l’aimant annulaire de rotor (5).
  8. Rotor (1, 1’) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de rotor (2) a sensiblement une forme en « T ».
  9. Rotor (1, 1’) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de rotor (2) présente à une de ses extrémités axiale un pignon moteur (10).
  10. Actionneur électromécanique comprenant un rotor (1, 1’) selon les revendications 1 à 9.
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