WO2007104894A1 - Systeme de support d'arbre pour moteur electrique, moteur electrique et procede de fabrication. - Google Patents

Systeme de support d'arbre pour moteur electrique, moteur electrique et procede de fabrication. Download PDF

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Franck Debrailly
Domenico Restaino
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Franck Landrieve
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Definitions

  • the present invention relates to the field of electric motors and more particularly that of the supports for ensuring the mechanical connection between a rotating shaft and an electric motor housing.
  • JP-A-08023666 discloses a brushless motor, comprising a fastener associated with a Hall effect sensor for detecting magnets mounted on the shaft.
  • the shaft is rotatably mounted in the fastener by means of bearings.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art mentioned above.
  • the present invention provides a multifunctional shaft support.
  • the present invention provides a bearing and flange subassembly ensuring the mechanical connection between the shaft and the motor housing, and serving as a support for the sensor and the signal processing electronics.
  • the shaft support system for an electric motor comprises a rolling bearing provided with an inner ring adapted to be mounted on the shaft and an outer ring, at least one angular position sensor for detecting the angular position. of the inner ring, an encoder mounted on the inner ring, a flange support of the outer ring of the bearing, and a processing module supported by the flange.
  • the support is a subset providing the functions of bearing, flange, and angular detection.
  • the senor is mounted on the processing module connected to an output of the sensor.
  • the processing module is configured to receive an output signal of the sensor or sensors representative of the angular position of the encoder relative to the sensor and to output processed information representative of the angular position of the encoder relative to to the sensor.
  • the support also provides the function of processing the angular detection information
  • the flange is sealed.
  • the flange comprises fixing means on an electric motor.
  • the fixing means may comprise through holes for screwing the flange on the sensor of the electric motor.
  • the system includes sealing means with an end of the inner ring.
  • the flange thus forms the axial end of an engine and prohibits an entry of liquid or pollutants.
  • the seal may be of the narrow passage type or friction lip with the encoder or the inner ring or the motor shaft.
  • the angular position sensor is capable of detecting an absolute angular position. It is thus possible to know precisely the angular shoulder position of the rotor relative to the stator, which is particularly useful in the case of a brushless DC motor.
  • the processing module comprises an electronic card supporting the one or more sensors.
  • the processing module is configured to output output information in analog or digital form.
  • the flange is overmolded on the outer ring.
  • the outer ring comprises a surface in contact with the flange provided with hooking reliefs. Said surface may be the outer surface of the outer ring.
  • the hooking reliefs can be obtained by knurling.
  • the processing module is configured to output output information in the form of pulse width modulation.
  • the invention also relates to an electric motor comprising a shaft, a rotor, a stator and a system as above supporting the shaft, mounted in the stator and capable of outputting the angular position of the rotor relative to the stator.
  • said system closes an axial end of the engine. This gives an excellent seal.
  • the method of manufacturing a shaft support system for an electric motor comprises the steps of fixing a flange on a bearing outer ring equipped with an encoder, mounting on the flange of a treatment module. equipped with an angle sensor, the sensor and the processing module being connected.
  • the flange and the rolling bearing are fixed to one another in a way that can not be dismantled.
  • the flange is overmolded on the outer ring. This gives an excellent seal.
  • the assembly of the motor can be carried out by orienting the rotor, bringing the shaft support system by an axial movement, the rotor shaft passing in the rolling bearing and fixing the flange on the housing of the electric motor. Fixing can be done by screwing.
  • the encoder is advantageously supported by a bearing ring.
  • the support system is compact axially, is capable of sealing the engine by mounting a single subassembly, locally provides a processing of the output signals of the sensor or sensors in the immediate vicinity of the sensor or sensors. where better signal quality. Indeed, the processed output information is less sensitive to external noise or influences than the output signals of the sensor or sensors, especially when the processed output information is in digital form or pulse width modulation.
  • FIG 1 is an exploded sectional view of an electric motor
  • FIG 2 is a sectional view of the electric motor
  • FIG. 3 is a perspective view of the shaft support
  • FIG. 4 is a perspective view opposite to FIG. 3 of the shaft support
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the shaft support; and FIG 6 is an axial sectional view of the shaft support.
  • the electric motor referenced 1 as a whole comprises a housing 2, a stator 3 mounted in the housing 2, a rotor 4 and a shaft 5 integral in rotation with one another, a rolling bearing 6 disposed between one end of the shaft 5 and the housing 2, and a shaft support system
  • the housing 2 comprises an axial portion 8, a radial bottom 9 closing one of the ends of the axial portion 8, and an axial flange 10 fixed to the radial bottom 9, centered on the axis of the motor and provided for receiving the rolling bearing 6.
  • the rolling bearing 6 may be of conventional type with an inner ring January 1, an outer ring 12, a row of rolling elements 13, here balls, arranged between an outer raceway of the inner ring January 1 and a path
  • the bearing 6 may be provided with a cage for holding the circumferential spacing of the rolling elements 13 as well as a seal 14 disposed on the opposite side to the radial bottom 9.
  • the presence of a seal on the side of the radial bottom 9 is not essential, insofar as the closed radial bottom 9 effectively protects the bearing 6 against the intrusion of external pollutants.
  • One end of the shaft 5 is fitted into the inner ring January 1.
  • the stator 3 is in the form of a tubular piece, coming close to the radial bottom 9 of the casing 2 and in contact with the bore of the axial portion 8.
  • the stator 3 further comprises three axial pins 15 projecting from direction opposite to the radial bottom 9.
  • the rotor 4 is fixed on the shaft 5 and is mounted inside the stator 3 while being rotatable relative to said stator 3.
  • the support system 7 for the shaft 5, seen in more detail in FIGS. 3 to 5, comprises a flange 16, a rolling bearing 17 supported by the flange 16, an electronic processing module 18 also supported by the flange 16 , an encoder 19 supported by the rolling bearing 17 and at least one sensor 20 supported by the module
  • the support system 7 closes the end of the casing 2 on the opposite side to the radial bottom 9.
  • the flange 16 comprises a wall of generally radial annular shape 21 extending outwardly by four equally radial ears 22. Each lug 22 is provided with a through hole 23 allowing the passage of a dowel or a screw to fix the support system 7 on the housing 2.
  • the flange 16 is provided with an annular rib 24 extending axially towards the radial bottom 9 and in contact with the bore of the axial portion 8 of the casing 2, thus ensuring the centering of the flange 7 in the casing 2.
  • a plurality of recesses 25, in the form of an arc of a circle, are formed on the outer face of the flange 16 radially at the rib 24 for reasons of demolding withdrawal and differential cooling , thus avoiding that a thick part is cooled more slowly than finer parts.
  • a plurality of through holes 26, here three in number, are formed in the annular radial portion 21 and are provided to receive the fingers 15 of the stator 3.
  • the stator 3 is thus immobilized in rotation relative to the support system 7.
  • the flange 16 comprises a frustoconical portion 27 extending from the annular radial portion 21, radially inwardly and axially towards the radial bottom 9 of the casing 2, an annular radial portion 28 extending inwardly the frustoconical portion. 27 and an annular axial portion 29 for housing the bearing
  • Rigidification ribs may be provided between the radial portion 28 and the axial portion 29 in the extension of the frustoconical portion 27.
  • the radial portion 28 has a bore 29a delimited by two inwardly directed radial flanges 30 and 31.
  • a plurality of axial fingers 32 are provided projecting from the radial portion 28, in a direction opposite to the radial bottom 9 of the housing 2.
  • the flange 16 is advantageously made integrally in a synthetic material coming from molding, for example comprising polyamide 6-6 or polyethylene terephthalate loaded with glass or carbon fibers, for example in a proportion of the order of 10 to 50%, preferably of the order of 20 to 40%, for example about 30%.
  • the rolling bearing 17 comprises an inner ring 33, an outer ring 34, a row of rolling elements 35, here balls, a cage 36 for maintaining the regular circumferential spacing of the rolling elements 35 and a sealing flange 37
  • the bearing 17 represents a similar structure to the bearing 6 with two solid deep groove rings forming a raceway in the bore of the outer ring and on an outer bearing surface of the inner ring.
  • the flange 37 is mounted in a groove of the outer ring 34 and forms a narrow passage with an outer bearing surface of the inner ring 33 being disposed on the side of the rotor 4.
  • the outer ring 34 is in contact with the bore 29a of the axial portion 29 and the radial flanges 30 and 31 of the flange 16.
  • the flange 16 is overmolded on the outer ring 34.
  • the encoder 19 comprises a support 38, in the form of a sheet metal cup, and an active part 39.
  • the support 38 comprises an axial portion fitted on an outer surface of the inner ring 33, on the opposite side to the sealing flange 37, a radial portion directed inwardly from the axial portion and in contact with a radial front surface of the inner ring 33 and a frustoconical portion directed radially inward and axially opposite the sealing flange 37 and extending the small diameter end of the radial part.
  • the active part 39 for example a magnetized plasto-ferrite comprising a plurality of circumferentially alternating north and south poles, is overmolded on the outer face of the frustoconical portion, one face of the radial portion opposite the inner ring 33 and part of the outer face of the axial part.
  • the active portion 39 has an axial outer surface and may comprise a number of poles not multiple of the number of sensors.
  • the electronic module 18 comprises an electronic card 40 of generally annular shape, in which are formed a plurality of through holes 41, here three in number, provided to cooperate with the fingers 32 of the flange 16. During assembly, the fingers
  • the electronic card 40 for example of the printed circuit type, supports a plurality of electronic components making it possible to process the output signals of the sensors 20 and generate an output signal transmitted to other organs not shown, by wire or radio.
  • the electronic card 40 also supports the sensors 20 by means of four groups of three holes 43 formed near its inner edge and in which lugs 44 of the sensor elements 20 are arranged and then fixed, generally by brazing.
  • the sensors 20 may be arranged circumferentially evenly distributed or not.
  • the electronic module 18 is disposed near the outer face of the radial portion 28 of the flange 16.
  • the sensor elements 20 project axially relative to the electronic board 40 and are arranged radially between the encoder 19 and the radial flange 31 of the radial portion 28, while being separated from the axial outer surface of the active portion 39 of the encoder 19 by a small radial gap.
  • the electronic module 18 and the encoder 19 have an inside diameter greater than the bore of the inner ring 33 in order to pass an end of the shaft 5 of the electric motor.
  • a shaft support system forming a pre-assembled subassembly intended to be disposed at the open axial end of the casing 2 and providing the support functions of the rotating shaft of the electric motor. closing the open radial face of the casing 2, anti-rotation of the stator 3, detection of rotation parameters of the shaft 5, in particular the speed, the angular position, the acceleration, etc.
  • the shaft support system also supports the signal processing electronics and the one or more sensors. A cover can then come to protect the electronic module 18. The cover can be sealed, thus ensuring 10
  • the annular cover fixed on the flange 16, comes to form a narrow passage with the encoder 19 and / or the inner ring 33 of the bearing 17.
  • the cover can also be provided with a friction seal.
  • the manufacture of the shaft support system 7 may include the following steps.
  • the flange 16 is over-molded on the outer ring 34 of the bearing 17.
  • knurling can be provided on at least a portion of the cylindrical outer surface. of said outer ring 34.
  • the encoder 19 is connected to the inner ring 33.
  • the electronic module 18 is mounted on the flange 16, then the assembly is closed with the cover.
  • the mounting of the electric motor can be performed by a small number of relatively simple operations. First, it comes to place the bearing 6 in its housing at the bottom of the housing 2. It has the stator 3 in the housing 2. It has the shaft 5 supporting the rotor 4 in the bore of the inner ring 1 1 of the bearing 6.
  • the shaft support subassembly 7 is arranged and fixed in the housing
  • the processing module 18 and more particularly the electronic circuits 42 may be designed to emit an output information in analog or digital form.
  • the relative angular position of the poles of the encoder 19 and the sensors 20 can make it possible to detect the absolute angular position and thus to know with very high precision the position 11
  • the electronic circuits 42 may be configured to emit an output information in the form of pulse width modulation.
  • the output signal can thus be directly used by other external devices.

Abstract

Système de support 7 d'arbre pour moteur électrique 1, comprenant un palier à roulement 17 pourvu d'une bague intérieure 33 et d'une bague extérieure 34, au moins un capteur 20 de position angulaire pour la détection de la position angulaire de la bague intérieure, un codeur 19 monté sur la bague intérieure, un flasque 16 de support de la bague extérieure du palier, et un module de traitement 18 supporté par le flasque.

Description

B 05/4310FR - GK/DD
Société de droit suédois dite : Aktiebolaget SKF
Système de support d'arbre pour moteur électrique, moteur électrique et procédé de fabrication.
Invention de : DEBRAILLY Franck RESTAINO Domenico MESSAGE Olivier
Système de support d'arbre pour moteur électrique, moteur électrique et procédé de fabrication.
La présente invention concerne le domaine des moteurs électriques et plus particulièrement celui des supports permettant d'assurer la liaison mécanique entre un arbre tournant et un carter de moteur électrique.
L'abrégé du document JP-A-08023666 décrit un moteur sans balai, comprenant une pièce de fixation associée à un capteur à effet Hall prévu pour détecter des aimants montés sur l'arbre. L'arbre est monté à rotation dans la pièce de fixation au moyen de roulements.
Dans un moteur conventionnel de ce type, les étapes d'assemblage du moteur sont relativement nombreuses et compliquées du fait du grand nombre de pièces séparées qui assurent les fonctions mécaniques, électriques et les fonctions de détection de l'angle de rotation du rotor.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique évoqués ci-dessus. La présente invention propose un support d'arbre multifonctions.
La présente invention propose un sous-ensemble roulement et flasque assurant la liaison mécanique entre l'arbre et le carter du moteur, et servant de support au capteur et à l'électronique de traitement du signal.
Le système de support d'arbre pour moteur électrique comprend un palier à roulement pourvu d'une bague intérieure prévue pour être montée sur l'arbre et d'une bague extérieure, au moins un capteur de position angulaire pour la détection de la position angulaire de la bague intérieure, un codeur monté sur la bague intérieure, un flasque de support de la bague extérieure du palier, et un module de traitement supporté par le flasque. Le support constitue un sous-ensemble assurant les fonctions de palier, de flasque, et de détection angulaire.
Dans un mode de réalisation, le capteur est monté sur le module de traitement relié à une sortie du capteur.
Dans un mode de réalisation, le module de traitement est configuré pour recevoir un signal de sortie du ou des capteurs représentatif de la position angulaire du codeur par rapport au capteur et pour émettre en sortie une information traitée représentative de la position angulaire du codeur par rapport au capteur. Le support assure, en outre, la fonction de traitement de l'information de détection angulaire
Dans un mode de réalisation, le flasque est étanche. Dans un mode de réalisation, le flasque comprend des moyens de fixation sur un moteur électrique. Les moyens de fixation peuvent comprendre des trous traversants permettant de visser le flasque sur le capteur du moteur électrique.
Dans un mode de réalisation, le système comprend un moyen d'étanchéité avec une extrémité de la bague intérieure. Le flasque forme ainsi l'extrémité axiale d'un moteur et interdit une entrée de liquide ou de polluants. L'étanchéité peut être du type à passage étroit ou lèvre frottante avec le codeur ou la bague intérieure ou l'arbre du moteur. Dans un mode de réalisation, le capteur de position angulaire est capable de détecter une position angulaire absolue. On peut ainsi connaître avec précision la position angulaire d'épaule du rotor par rapport au stator, ce qui est particulièrement utile dans le cas d'un moteur à courant continu sans balai. Dans un mode de réalisation, le module de traitement comprend une carte électronique supportant le ou les capteurs.
Dans un mode de réalisation, le module de traitement est configuré pour émettre une information de sortie sous forme analogique ou numérique.
Dans un mode de réalisation, le flasque est surmoulé sur la bague extérieure.
Dans un mode de réalisation, la bague extérieure comprend une surface en contact avec le flasque munie de reliefs d'accrochage. Ladite surface peut être la surface extérieure de la bague extérieure.
Les reliefs d'accrochage peuvent obtenus par moletage.
Dans un mode de réalisation, le module de traitement est configuré pour émettre une information de sortie sous forme de modulation de largeur d'impulsion. L'invention concerne également un moteur électrique comprenant un arbre, un rotor, un stator et un système tel que ci- dessus supportant l'arbre, monté dans le stator et capable de fournir en sortie la position angulaire du rotor par rapport au stator.
Dans un mode de réalisation, ledit système ferme une extrémité axiale du moteur. On obtient ainsi une excellente étanchéité.
Le procédé de fabrication d'un système de support d'arbre pour moteur électrique comprend les étapes de fixation d'un flasque sur une bague extérieure de palier à roulement équipé d'un codeur, de montage sur le flasque d'un module de traitement équipé d'un capteur d'angle, le capteur et le module de traitement étant connectés.
Dans un mode de réalisation, le flasque et le palier à roulement sont fixés l'un à l'autre de façon indémontable.
Dans un mode de réalisation, on surmoule le flasque sur la bague extérieure. On obtient ainsi une excellente étanchéité. L'assemblage du moteur peut être effectué en orientant le rotor, en amenant le système de support d'arbre par un mouvement axial, l'arbre du rotor passant dans le palier à roulement et en fixant le flasque sur le carter du moteur électrique. La fixation peut être effectuée par vissage.
On peut ainsi fournir à un fabricant de moteur électrique un sous-ensemble multifonctions assurant la liaison mécanique entre l'arbre et le carter, supportant le circuit électronique de traitement du signal et supportant le ou les capteurs de rotation. Le codeur est avantageusement supporté par une bague du roulement. Le système de support est compact axialement, est capable d'assurer l'étanchéité du moteur par montage d'un seul sous-ensemble, assure localement un traitement des signaux de sortie du ou des capteurs à proximité immédiate du ou des capteurs, d'où une meilleure qualité de signal. En effet, l'information traitée de sortie est moins sensible aux parasites ou influences extérieures que les signaux de sortie du ou des capteurs, notamment lorsque l'information traitée de sortie se présente sous forme numérique ou de modulation de largeur d'impulsions.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :
-la figure 1 est une vue éclatée en coupe d'un moteur électrique ;
-la figure 2 est une vue en coupe du moteur électrique ; -la figure 3 est une vue en perspective du support d'arbre ;
-la figure 4 est une vue en perspective opposée à la figure 3 du support d'arbre ;
-la figure 5 est une vue en perspective éclatée du support d'arbre ; et -la figure 6 est une vue en coupe axiale du support d'arbre.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, le moteur électrique référencé 1 dans son ensemble, comprend un carter 2, un stator 3 monté dans le carter 2, un rotor 4 et un arbre 5 solidaires en rotation l'un de l'autre, un palier à roulement 6 disposé entre une des extrémités de l'arbre 5 et le carter 2, et un système de support d'arbre
7 fixé au carter 2 et supportant l'autre extrémité de l'arbre 5. Plus particulièrement, le carter 2 comprend une partie axiale 8, un fond radial 9 fermant l'une des extrémités de la partie axiale 8, et une collerette axiale 10 fixée au fond radial 9, centrée sur l'axe du moteur et prévue pour recevoir le palier à roulement 6.
Le palier à roulement 6 peut être de type conventionnel avec une bague intérieure 1 1 , une bague extérieure 12, une rangée d'éléments roulants 13, ici des billes, disposés entre un chemin de roulement extérieur de la bague intérieure 1 1 et un chemin de roulement intérieur de la bague extérieure 12. Le roulement 6 peut être pourvu d'une cage de maintien de l'espacement circonférentiel des éléments roulants 13 ainsi que d'un joint d'étanchéité 14 disposé du côté opposé au fond radial 9. La présence d'un joint d'étanchéité du côté du fond radial 9 n'est pas indispensable, dans la mesure où le fond radial 9 fermé protège efficacement le roulement 6 contre l'intrusion de polluants extérieurs. L'une des extrémités de l'arbre 5 est emmanchée dans la bague intérieure 1 1.
Le stator 3 se présente sous la forme d'une pièce tubulaire, venant à proximité du fond radial 9 du carter 2 et en contact avec l'alésage de la partie axiale 8. Le stator 3 comprend en outre trois pions axiaux 15 en saillie en direction opposée au fond radial 9. Le rotor 4 est fixé sur l'arbre 5 et est monté à l'intérieur du stator 3 tout en pouvant tourner par rapport audit stator 3. Le système de support 7 pour l'arbre 5, visible plus en détail sur les figures 3 à 5, comprend un flasque 16, un palier à roulement 17 supporté par le flasque 16, un module électronique de traitement 18 également supporté par le flasque 16, un codeur 19 supporté par le palier à roulement 17 et au moins un capteur 20 supporté par le module
18. Dans le mode de réalisation représenté, il est prévu quatre capteurs 20. A l'état monté, le système de support 7 ferme l'extrémité du carter 2 du côté opposé au fond radial 9.
Le flasque 16 comprend une paroi de forme générale radiale annulaire 21 se prolongeant vers l'extérieur par quatre oreilles également radiales 22. Chaque oreille 22 est pourvue d'un trou traversant 23 permettant le passage d'un goujon ou d'une vis pour fixer le système de support 7 sur le carter 2. Le flasque 16 est pourvu d'une nervure annulaire 24 s'étendant axialement en direction du fond radial 9 et en contact avec l'alésage de la partie axiale 8 du carter 2, assurant ainsi le centrage du flasque 7 dans le carter 2. Une pluralité de creux 25, en forme d'arc de cercle, sont ménagés sur la face extérieure du flasque 16 radialement au niveau de la nervure 24 pour des raisons de retrait au démoulage et de refroidissement différentiel, évitant ainsi qu'une partie épaisse ne se refroidisse plus lentement que des parties plus fines.
Une pluralité de trous traversants 26, ici au nombre de trois, sont ménagés dans la partie radiale annulaire 21 et sont prévus pour recevoir les doigts 15 du stator 3. Le stator 3 est ainsi immobilisé en rotation par rapport au système de support 7. Les doigts 15 et les trous
26 peuvent être circonférentiellement régulièrement répartis ou au contraire répartis selon un angle différent de 120° afin de réaliser une indexation du stator 3 par rapport au système de support 7. Le flasque 16 comprend une portion tronconique 27 s'étendant à partir de la portion radiale annulaire 21 , radialement vers l'intérieur et axialement en direction du fond radial 9 du carter 2, une portion radiale annulaire 28 prolongeant vers l'intérieur la portion tronconique 27 et une portion axiale annulaire 29 permettant de loger le roulement
17. Des nervures de rigidification peuvent être prévues entre la portion radiale 28 et la portion axiale 29 dans le prolongement de la portion tronconique 27.
Plus précisément, la portion radiale 28 comporte un alésage 29a délimité par deux rebords radiaux dirigés vers l'intérieur 30 et 31. Une pluralité de doigts axiaux 32 sont prévus en saillie à partir de la portion radiale 28, en direction opposée au fond radial 9 du carter 2. Le flasque 16 est avantageusement réalisé de façon monobloc dans un matériau synthétique venu de moulage, par exemple comprenant du polyamide 6-6 ou encore du polyéthylène-térèphtalate chargé de fibres de verre ou de carbone, par exemple dans une proportion de l'ordre de 10 à 50%, préférablement de l'ordre de 20 à 40%, par exemple d'environ 30%.
Le palier à roulement 17 comprend une bague intérieure 33, une bague extérieure 34, une rangée d'éléments roulants 35, ici des billes, une cage 36 de maintien de l'espacement circonférentiel régulier des éléments roulants 35 et un flasque d'étanchéité 37. Le roulement 17 représente une structure analogue au roulement 6 avec deux bagues massives à gorge profonde formant chemin de roulement dans l'alésage de la bague extérieure et sur une portée extérieure de la bague intérieure. Le flasque 37 est monté dans une rainure de la bague extérieure 34 et vient former un passage étroit avec une portée extérieure de la bague intérieure 33 en étant disposé du côté du rotor 4. La bague extérieure 34 est en contact avec l'alésage 29a de la portion axiale 29 et les rebords radiaux 30 et 31 du flasque 16. Avantageusement, le flasque 16 est surmoulé sur la bague extérieure 34. On obtient ainsi une étanchéité et une tenue mécanique excellentes entre ces deux pièces. Le codeur 19 comprend un support 38, en forme de coupelle en tôle, et une partie active 39. Le support 38 comprend une partie axiale emmanchée sur une portée extérieure de la bague intérieure 33, du côté opposé au flasque d'étanchéité 37, une partie radiale dirigée vers l'intérieur à partir de la partie axiale et en contact avec une surface frontale radiale de la bague intérieure 33 et une portion tronconique dirigée radialement vers l'intérieur et axialement à l'opposé du flasque d'étanchéité 37 et prolongeant l'extrémité de petit diamètre de la partie radiale.
La partie active 39, par exemple un plasto-ferrite magnétisé comprenant une pluralité de pôles nord et sud alternés circonférentiellement, est surmoulée sur la face extérieure de la portion tronconique, une face de la portion radiale à l'opposé de la bague intérieure 33 et une partie de la face extérieure de la partie axiale. La partie active 39 présente une surface extérieure axiale et peut comprendre un nombre de pôles non multiple du nombre de capteurs.
Le module électronique 18 comprend une carte électronique 40 de forme générale annulaire, dans laquelle sont ménagés une pluralité de trous traversants 41 , ici au nombre de trois, prévus pour venir coopérer avec les doigts 32 du flasque 16. Lors du montage, les doigts
32 passent dans les trous 41 et en assurent ainsi le maintien angulaire du module 18 par rapport au flasque 16 ainsi que son indexation. La carte électronique 40, par exemple du type circuit imprimé, supporte une pluralité de composants électroniques permettant de traiter les signaux de sortie des capteurs 20 et de générer un signal de sortie transmis vers d'autres organes non représentés, par voie filaire ou encore radioélectrique. La carte électronique 40 supporte également les capteurs 20 au moyen de quatre groupes de trois trous 43 ménagés à proximité de son bord intérieur et dans lesquels des pattes 44 des éléments capteurs 20 sont disposées puis fixées, en général par brasure. Les capteurs 20 peuvent être disposés circonférentiellement régulièrement répartis ou non.
A l'état monté du système de support 7, illustré sur la figure 6, le module électronique 18 est disposé à proximité de la face extérieure de la partie radiale 28 du flasque 16. Les éléments capteurs 20 sont en saillie axiale par rapport à la carte électronique 40 et sont disposés radialement entre le codeur 19 et le rebord radial 31 de la partie radiale 28, tout en étant séparés de la surface extérieure axiale de la partie active 39 du codeur 19 par un faible entrefer radial. Le module électronique 18 et le codeur 19 présentent un diamètre intérieur supérieur à l'alésage de la bague intérieure 33 pour pouvoir laisser passer une extrémité de l'arbre 5 du moteur électrique.
On dispose ainsi d'un système de support d'arbre formant un sous-ensemble pré-monté prévu pour être disposé à l'extrémité axiale ouverte du carter 2 et assurant les fonctions de support de l'arbre 5 tournant du moteur électrique, d'obturation de la face radiale ouverte du carter 2, d'anti-rotation du stator 3 , de détection de paramètres de rotation de l'arbre 5, notamment la vitesse, la position angulaire, l'accélération, etc.
Le système de support d'arbre permet également de supporter l'électronique de traitement du signal et le ou les capteurs. Un couvercle peut ensuite venir protéger le module électronique 18. Le couvercle peut être scellé de façon étanche, assurant ainsi une 10
protection de haut niveau pour l'intérieur du moteur électrique et pour la carte électronique. On peut prévoir que le couvercle, de forme annulaire, fixé sur le flasque 16, vienne former un passage étroit avec le codeur 19 et/ou la bague intérieure 33 du roulement 17. Le couvercle peut également être pourvu d'une étanchéité frottante.
La fabrication du système de support d'arbre 7 peut comprendre les étapes suivantes. On effectue un surmoulage du flasque 16 sur la bague extérieure 34 du roulement 17. Afin de garantir un bon accrochage de la matière plastique sur la bague extérieure 34 du roulement 17, on pourra prévoir un moletage sur au moins une partie de la surface extérieure cylindrique de ladite bague extérieure 34. On emmanche le codeur 19 sur la bague intérieure 33. On monte le module électronique 18 sur le flasque 16, puis on vient fermer l'ensemble avec le couvercle. Le montage du moteur électrique peut être effectué par un faible nombre d'opérations relativement simples. Tout d'abord, on vient placer le roulement 6 dans son logement au fond du carter 2. On dispose le stator 3 dans le carter 2. On dispose l'arbre 5 supportant le rotor 4 dans l'alésage de la bague intérieure 1 1 du roulement 6. On dispose et on fixe le sous-ensemble de support d'arbre 7 dans le carter
2. Le couvercle peut ensuite être fixé au flasque. Ces étapes s'effectuent par de simples mouvements axiaux. Le montage du moteur s'en trouve donc considérablement simplifié.
Bien entendu, le module de traitement 18 et plus particulièrement les circuits électroniques 42, peuvent être conçus pour émettre une information de sortie sous forme analogique ou numérique. La position angulaire relative des pôles du codeur 19 et des capteurs 20 peut permettre de détecter la position angulaire absolue et donc de connaître avec une précision très élevée la position 11
relative des pôles du rotor 4 par rapport aux pôles du stator 3. Alternativement, les circuits électroniques 42 peuvent être configurés pour émettre une information de sortie sous forme de modulation de largeur d'impulsion. Le signal de sortie peut ainsi être directement utilisé par d'autres organes extérieurs.

Claims

12
REVENDICATIONS
1 -Système de support (7) d'arbre pour moteur électrique ( 1 ), caractérisé par le fait qu'il comprend un palier à roulement (17) pourvu d'une bague intérieure (33) prévue pour être montée sur ledit arbre (5), et d'une bague extérieure (34), au moins un capteur (20) de position angulaire pour la détection de la position angulaire de la bague intérieure, un codeur (19) monté sur la bague intérieure, un flasque (16) de support de la bague extérieure du palier, et un module de traitement (18) supporté par le flasque. 2-Système selon la revendication 1 , dans lequel le capteur (20) est monté sur le module de traitement (18) relié à une sortie du capteur.
3-Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module de traitement (18) est configuré pour recevoir un signal de sortie du ou des capteurs représentatif de la position angulaire du codeur par rapport au capteur et pour émettre en sortie une information traitée représentative de la position angulaire du codeur (19) par rapport au capteur (20).
4-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le flasque (16) comprend des moyens de fixation sur un moteur électrique (1 ).
5-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un moyen d'étanchéité avec une extrémité de la bague intérieure. 6-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capteur (20) de position angulaire est capable de détecter une position angulaire absolue. 13
7-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de traitement (18) comprend une carte électronique (40) supportant le capteur (20).
8-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le flasque (16) est surmoulé sur la bague extérieure (34) du palier à roulement (17).
9-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague extérieure (34) comprend une surface en contact avec le flasque munie de reliefs d'accrochage. 10-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de traitement est configuré pour émettre une information de sortie sous forme de modulation de largeur d'impulsions.
1 1 -Moteur électrique (1 ) comprenant un arbre (5), un rotor (4), un stator (3) et un système (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes supportant ledit arbre, monté sur le stator et capable de fournir en sortie la position angulaire du rotor par rapport au stator.
12-Moteur selon la revendication 1 1 , dans lequel ledit système (7) ferme une extrémité axiale du moteur.
13-Procédé de fabrication d'un système de support d'arbre pour moteur électrique, dans lequel on fixe un flasque (16) sur une bague extérieure (34) de palier à roulement (17) équipé d'un codeur (19), on monte sur le flasque (16) un module de traitement (18) équipé d'un capteur d'angle (20), et on connecte le capteur et le module de traitement.
14-Procédé selon la revendication 13, dans lequel on surmoule le flasque (16) sur la bague extérieure (34).
15-Procédé selon la revendication 13 ou 14, dans lequel on oriente un rotor (4), on amène le système (7) de support d'arbre par un 14
mouvement axial, l'arbre du rotor passant dans le palier à roulement (17), et on fixe le flasque sur un carter (2) de moteur électrique (1 ).
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