WO2018146391A1 - Rotor for a rotating electrical machine provided with balancing holes - Google Patents

Rotor for a rotating electrical machine provided with balancing holes Download PDF

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WO2018146391A1
WO2018146391A1 PCT/FR2018/050065 FR2018050065W WO2018146391A1 WO 2018146391 A1 WO2018146391 A1 WO 2018146391A1 FR 2018050065 W FR2018050065 W FR 2018050065W WO 2018146391 A1 WO2018146391 A1 WO 2018146391A1
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WO
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rotor
flanges
balancing
rotor according
hole
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/050065
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French (fr)
Inventor
Khadija El Baraka
Christophe Dugue
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/04Balancing means

Definitions

  • the present invention relates to a rotary electric machine rotor with balancing holes.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with high power reversible electrical machines that can operate in alternator mode and in motor mode coupled with a host element, such as a gearbox.
  • the rotating electrical machines comprise a stator and a rotor secured to a shaft.
  • the rotor may be integral with a driving shaft and / or driven and may belong to a rotating electrical machine in the form of an alternator, an electric motor, or a reversible machine that can operate in both modes.
  • the stator is mounted in a housing configured to rotate the shaft on bearings by bearings.
  • the rotor comprises a body formed by a stack of sheets of sheet metal held in pack form by means of a suitable fastening system.
  • the stator comprises a body constituted by a stack of thin sheets forming a ring, the inner face of which is provided with notches open towards the inside to receive phase windings. These windings pass through the notches of the stator body and form buns protruding from both sides of the stator body.
  • the phase windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from conductive elements in the form of pins connected together by welding. These windings are polyphase windings connected in star or delta whose outputs are connected to an inverter also operating as a bridge rectifier.
  • the rotor may comprise a body formed by a bundle of sheets made of a magnetic material, in particular steel, as well as poles formed by a plurality of permanent magnets housed in cavities. from the body.
  • two flanges are arranged at each axial end of the body to ensure the retention of the magnets.
  • the balancing is generally performed by the flanges which locally comprise extra thicknesses, which causes an increase in the axial size and the weight of the electric machine.
  • the present invention aims to effectively remedy this disadvantage by proposing a rotating electric machine rotor for a motor vehicle, characterized in that it comprises:
  • the body and the flanges each having a central through opening for the passage of a tree
  • At least one blind balancing hole made in the body for balancing the rotor made in the body for balancing the rotor.
  • the invention thus makes it possible, by making blind holes in the rotor body, to reduce the axial length as well as the weight of the rotor by avoiding the use of flanges provided with extra thicknesses.
  • the balancing hole opens on an axial end face of the body.
  • At least one flange comprises means for guiding a tool for producing the balancing hole.
  • the flange comprises at least one guide through hole coaxial with the balancing hole.
  • the flanges comprise an indexing means to be indexed angularly relative to the rotor body. This ensures that the guide holes are in the correct locations to achieve the corresponding balancing holes without damaging the magnets.
  • the indexing means is a fixing hole allowing the passage of a fixing member.
  • the guide hole has an axis intersecting the rotor body outside the cavities when the flange and the rotor body are indexed angularly relative to each other. This will prevent damage to a permanent magnet when drilling the balancing hole.
  • said rotor has a plurality of guide holes and corresponding counterbalance holes.
  • the balancing holes are located on each axial side of the rotor body.
  • the balancing holes on one axial side of the body are diametrically opposed to those made on the other axial side of the rotor body.
  • the flanges comprise a plurality of guide holes, only part of which opens into a corresponding balancing hole.
  • said rotor comprises a plurality of fasteners, each fastener passing through both the flanges and the body to hold together the flanges and sheets of the sheet package.
  • said rotor is of flux concentration type.
  • the permanent magnets are then implanted radially or in a V configuration inside the sheet package.
  • the permanent magnets extend ortho-radially inside the cavities of the rotor body.
  • the subject of the invention is a rotary electric machine for a motor vehicle, characterized in that it comprises a rotor as previously defined.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view of a rotary electric machine according to the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the rotor according to the present invention mounted on a shaft of the rotating electrical machine without the magnet holding flanges;
  • Figure 3 is a perspective view of the rotor according to the present invention mounted on a shaft of the rotating electrical machine with the magnet holding flanges;
  • Figure 4 is a detailed perspective view of the rotor illustrating the configuration of a flange according to the present invention
  • Figures 5a and 5b are perspective views respectively of the front and rear flanges of the rotor according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a rotating electrical machine 10 comprising a polyphase stator 1 1 surrounding a rotor 12 mounted on a shaft 13 of axis X.
  • the stator 11 surrounds the rotor 12 with the presence of an air gap between the inner periphery of the stator 1 1 and the outer periphery of the rotor 12.
  • the stator January 1 is mounted in a housing 14 provided with a front bearing 17 and a rear bearing 18 rotatably supporting the shaft 13.
  • bearings 15 are interposed between the shaft 13 and the bearings 17, 18.
  • the bearing 15 shown in Figure 3 is associated with a target holder 21 integral with the inner ring of the bearing 15 to allow monitoring of the angular position of the rotor 12.
  • This electric machine 10 can be coupled, via a pinion 16, to a gearbox belonging to a motor vehicle traction chain.
  • a spline assembly 22 of complementary shape may intervene between these two elements, as shown in Figures 2 and 3.
  • the machine 10 is able to operate in an alternator mode to supply, in particular, energy to the battery and to the on-board vehicle network, and in a motor mode, not only to start the engine of the vehicle, but also to participate in pulling the vehicle alone or in combination with the engine.
  • the power of the machine 10 may be between 15kW and 50kW.
  • the stator January 1 comprises a body 19 consisting of a bundle of sheets and a coil 20.
  • the body 19 is formed by a stack of sheets of sheets held in package form by means of a suitable fastening system .
  • This body 19 is provided with teeth defining two by two notches for mounting the winding 20.
  • the coil 20 comprises a set of phase windings passing through the notches and forming protruding buns on either side of the stator body 19.
  • the phase windings are obtained here from shaped conductor elements. pins connected together for example by welding. These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle.
  • the outputs of the phase windings are connected to an inverter which can also operate if necessary as a bridge rectifier.
  • the rotor 12 comprises a body 23 formed by a bundle of sheets made of a magnetic material, in particular steel, as well as a plurality of permanent magnets 24 housed in cavities 25 of the body 23.
  • Two flanges 27, 28, advantageously made of non-magnetic steel, are arranged at each axial end of the body 23, as shown in FIG.
  • the sheets 30 of the stack of axially stacked sheets may be glued together to facilitate the handling of the pack during transport before final assembly with the flanges 27, 28 and the shaft 13.
  • the permanent magnets 24 may be implanted inside the cavities 25 in a V-shaped configuration (see FIG. 2) or may be implanted radially inside the pack of sheets 23, the lateral faces opposite two consecutive magnets 24 being of the same polarity.
  • the rotor 12 is then of flux concentration type.
  • the permanent magnets 24 extend ortho-radially inside the cavities 25 of the body 23.
  • the magnets 24 may be of rare earth or ferrite depending on the applications and the desired power of the machine 10.
  • the rotor body 23 and the flanges 27, 28 each comprise a central opening 31 for the passage of the shaft 13. This shaft 13 comprises a section fitted into the opening of the rotor body 23 to rotate the rotor body 23 to rotate tree 13.
  • the flanges 27, 28 and the rotor body 23 have through holes 34 allowing the passage of corresponding fixing members 35.
  • the fixing holes 34 of the rotor body 23 are located in coincidence with the fixing holes 34 of the corresponding flanges 27, 28.
  • Each fastener 35 passes axially through both the flanges 27, 28 and the body 23 to hold together the flanges 27, 28 and the sheets 30 of the body 23.
  • the fasteners 35 are rivets.
  • the rivets 35 take the form of an elongated rod provided with a head at one of its ends. The other end of the rod can be crushed, for example by pegging after being threaded through the flange assembly 27, 28 and rotor body 23. Alternatively, the free end is threaded and the flange assembly 27, 28 and rotor body 23 is held by means of a nut screwed onto the threaded end.
  • the fasteners 35 are made of a magnetic material or a non-magnetic material. Moreover, as can be seen in FIGS.
  • each flange 27, 28 has a plurality of guide holes 37 passing through made in advance in the flanges 27, 28 to allow the passage of a drill-type tool, adapted to make a balancing hole 38 blind opening on an axial end face of the body 23.
  • the guide holes 37 are arranged in the same circumference and angularly spaced between them regularly.
  • the guide holes 37 are made to a diameter smaller than the one in which the fixing holes 34 are made. Any other arrangement of the guide holes 37 adapted to the application could, however, be envisaged.
  • each balancing hole 38 is coaxial with the corresponding guide hole 37.
  • only one part opens into a corresponding balancing hole 38, the other guide holes 37 having not been used for balancing the rotor 12.
  • the balancing holes 38 are located on each axial side of the rotor body 23 being diametrically opposed to those formed on the other axial side of the rotor body 23.
  • the flanges 27, 28 also preferably comprise an indexing means 40 to be indexed angularly with respect to the rotor body 23.
  • the Y axes of the guide holes 37 cut the body 23 to outside the cavities 25 for receiving the magnets 24. This makes it possible to avoid damaging the permanent magnets 24 during the drilling of the balancing holes 38.
  • the indexing means 40 is preferably constituted by the fixing holes 34 allowing the passage of the rivets 35 for fixing the flanges 27, 28 to the rotor body 23. Indeed, when the fixing holes 34 are crossed by the corresponding fixing members, correct angular positioning of the flanges 27, 28 is ensured, avoiding interference between the balancing holes 38 and the permanent magnets 24. As shown in FIG. 5a, the front flange 27 may also comprise shapes 41 for receiving the holding springs of the permanent magnets 24.
  • the means for guiding the tool for producing the balancing holes 38 may consist of marks made on an external face of the flanges 27, 28.

Abstract

The invention mainly relates to a rotor (12) of a rotating electrical machine for a motor vehicle, characterised in that it comprises: - a body (23) formed by a bundle of magnetic sheets, - a plurality of permanent magnets housed in cavities of the body, - two flanges (27, 28) arranged at each axial end of the body , - the body (23) and the flanges (27, 28) each comprising a central through-opening (31) for the passage of a shaft (13), and - at least one balancing blind hole (38) produced in the body (23) in order to achieve a balancing of the rotor (12).

Description

ROTOR DE MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE MUNI DE TROUS  ROTOR OF ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH HOLES
D'ÉQUILIBRAGE  BALANCING
La présente invention porte sur un rotor de machine électrique tournante muni de trous d'équilibrage. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les machines électriques réversibles de forte puissance pouvant fonctionner en mode alternateur et en mode moteur accouplées avec un élément hôte, tel qu'une boîte de vitesses. The present invention relates to a rotary electric machine rotor with balancing holes. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with high power reversible electrical machines that can operate in alternator mode and in motor mode coupled with a host element, such as a gearbox.
De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le rotor pourra être solidaire d'un arbre menant et/ou mené et pourra appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur, d'un moteur électrique, ou d'une machine réversible pouvant fonctionner dans les deux modes. In known manner, the rotating electrical machines comprise a stator and a rotor secured to a shaft. The rotor may be integral with a driving shaft and / or driven and may belong to a rotating electrical machine in the form of an alternator, an electric motor, or a reversible machine that can operate in both modes.
Le stator est monté dans un carter configuré pour porter à rotation l'arbre sur des paliers par l'intermédiaire de roulements. Le rotor comporte un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. The stator is mounted in a housing configured to rotate the shaft on bearings by bearings. The rotor comprises a body formed by a stack of sheets of sheet metal held in pack form by means of a suitable fastening system.
Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements traversent les encoches du corps du stator et forment des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps du stator. Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage. Ces enroulements sont des enroulements polyphasés connectés en étoile ou en triangle dont les sorties sont reliées à un onduleur fonctionnant également en pont redresseur. The stator comprises a body constituted by a stack of thin sheets forming a ring, the inner face of which is provided with notches open towards the inside to receive phase windings. These windings pass through the notches of the stator body and form buns protruding from both sides of the stator body. The phase windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from conductive elements in the form of pins connected together by welding. These windings are polyphase windings connected in star or delta whose outputs are connected to an inverter also operating as a bridge rectifier.
Par ailleurs, le rotor peut comporter un corps formé par un paquet de tôles réalisé dans un matériau magnétique, notamment en acier, ainsi que des pôles formés par une pluralité d'aimants permanents logés dans des cavités du corps. En outre, deux flasques sont disposés à chaque extrémité axiale du corps afin d'assurer la retenue des aimants. Furthermore, the rotor may comprise a body formed by a bundle of sheets made of a magnetic material, in particular steel, as well as poles formed by a plurality of permanent magnets housed in cavities. from the body. In addition, two flanges are arranged at each axial end of the body to ensure the retention of the magnets.
L'équilibrage est réalisé généralement par les flasques qui comportent localement des surépaisseurs, ce qui engendre une augmentation de l'encombrement axial ainsi que du poids de la machine électrique. The balancing is generally performed by the flanges which locally comprise extra thicknesses, which causes an increase in the axial size and the weight of the electric machine.
La présente invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un rotor de machine électrique tournante pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte: The present invention aims to effectively remedy this disadvantage by proposing a rotating electric machine rotor for a motor vehicle, characterized in that it comprises:
- un corps formé par un paquet de tôles magnétiques,  a body formed by a bundle of magnetic sheets,
- une pluralité d'aimants permanents logés dans des cavités du corps,a plurality of permanent magnets housed in cavities of the body,
- deux flasques disposés à chaque extrémité axiale du corps, two flanges arranged at each axial end of the body,
- le corps et les flasques comportant chacun une ouverture centrale traversante pour le passage d'un arbre, et  - The body and the flanges each having a central through opening for the passage of a tree, and
- au moins un trou d'équilibrage borgne réalisé dans le corps pour réaliser un équilibrage du rotor.  at least one blind balancing hole made in the body for balancing the rotor.
L'invention permet ainsi, grâce à la réalisation des trous borgnes dans le corps de rotor, de réduire la longueur axiale ainsi que le poids du rotor en évitant d'utiliser des flasques munis de surépaisseurs. The invention thus makes it possible, by making blind holes in the rotor body, to reduce the axial length as well as the weight of the rotor by avoiding the use of flanges provided with extra thicknesses.
Selon une réalisation, le trou d'équilibrage débouche sur une face d'extrémité axiale du corps. In one embodiment, the balancing hole opens on an axial end face of the body.
Selon une réalisation, au moins un flasque comporte un moyen de guidage d'un outil pour la réalisation du trou d'équilibrage. According to one embodiment, at least one flange comprises means for guiding a tool for producing the balancing hole.
Selon une réalisation, le flasque comporte au moins un trou traversant de guidage coaxial au trou d'équilibrage. Selon une réalisation, les flasques comportent un moyen d'indexage pour être indexé angulairement par rapport au corps de rotor. On s'assure ainsi que les trous de guidage sont situés aux bons emplacements pour réaliser les trous d'équilibrage correspondants sans endommager les aimants. According to one embodiment, the flange comprises at least one guide through hole coaxial with the balancing hole. In one embodiment, the flanges comprise an indexing means to be indexed angularly relative to the rotor body. This ensures that the guide holes are in the correct locations to achieve the corresponding balancing holes without damaging the magnets.
Selon une réalisation, le moyen d'indexage est un trou de fixation autorisant le passage d'un organe de fixation. Selon une réalisation, le trou de guidage présente un axe coupant le corps de rotor à l'extérieur des cavités lorsque le flasque et le corps de rotor sont indexés angulairement l'un par rapport à l'autre. Cela permet d'éviter d'endommager un aimant permanent lors du perçage du trou d'équilibrage. Selon une réalisation, ledit rotor comporte une pluralité de trous de guidage et de trous d'équilibrage correspondants. According to one embodiment, the indexing means is a fixing hole allowing the passage of a fixing member. In one embodiment, the guide hole has an axis intersecting the rotor body outside the cavities when the flange and the rotor body are indexed angularly relative to each other. This will prevent damage to a permanent magnet when drilling the balancing hole. In one embodiment, said rotor has a plurality of guide holes and corresponding counterbalance holes.
Selon une réalisation, les trous d'équilibrage sont situés de chaque côté axial du corps de rotor. In one embodiment, the balancing holes are located on each axial side of the rotor body.
Selon une réalisation, les trous d'équilibrage d'un côté axial du corps sont diamétralement opposés à ceux réalisés de l'autre côté axial du corps de rotor. In one embodiment, the balancing holes on one axial side of the body are diametrically opposed to those made on the other axial side of the rotor body.
Selon une réalisation, les flasques comportent une pluralité de trous de guidage dont une partie seulement débouche dans un trou d'équilibrage correspondant. Selon une réalisation, ledit rotor comporte une pluralité d'organes de fixation, chaque organe de fixation traversant à la fois les flasques et le corps pour maintenir ensemble les flasques et les tôles du paquet de tôles. In one embodiment, the flanges comprise a plurality of guide holes, only part of which opens into a corresponding balancing hole. According to one embodiment, said rotor comprises a plurality of fasteners, each fastener passing through both the flanges and the body to hold together the flanges and sheets of the sheet package.
Selon une réalisation, ledit rotor est du type à concentration de flux. Les aimants permanents sont alors implantés radialement ou suivant une configuration en V à l'intérieur du paquet de tôles. In one embodiment, said rotor is of flux concentration type. The permanent magnets are then implanted radially or in a V configuration inside the sheet package.
Selon une réalisation, les aimants permanents s'étendent ortho-radialement à l'intérieur des cavités du corps de rotor. In one embodiment, the permanent magnets extend ortho-radially inside the cavities of the rotor body.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une machine électrique tournante pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'elle comporte un rotor tel que précédemment défini. According to another aspect, the subject of the invention is a rotary electric machine for a motor vehicle, characterized in that it comprises a rotor as previously defined.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une machine électrique tournante selon la présente invention; The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention. Figure 1 is a longitudinal sectional view of a rotary electric machine according to the present invention;
La figure 2 est une vue en perspective du rotor selon la présente invention monté sur un arbre de la machine électrique tournante sans les flasques de maintien des aimants; Figure 2 is a perspective view of the rotor according to the present invention mounted on a shaft of the rotating electrical machine without the magnet holding flanges;
La figure 3 est une vue en perspective du rotor selon la présente invention monté sur un arbre de la machine électrique tournante avec les flasques de maintien des aimants; Figure 3 is a perspective view of the rotor according to the present invention mounted on a shaft of the rotating electrical machine with the magnet holding flanges;
La figure 4 est une vue en perspective détaillée du rotor illustrant la configuration d'un flasque selon la présente invention; Figure 4 is a detailed perspective view of the rotor illustrating the configuration of a flange according to the present invention;
Les figures 5a et 5b sont des vues en perspective respectivement des flasques avant et arrière du rotor selon la présente invention. Figures 5a and 5b are perspective views respectively of the front and rear flanges of the rotor according to the present invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues, conservent la même référence d'une figure à l'autre. Dans la suite de la description, on entend par un élément "avant", un élément situé du côté du pignon porté par l'arbre de la machine et par élément "arrière" un élément situé du côté opposé. Identical, similar or similar elements retain the same reference from one figure to another. In the remainder of the description, the term "front" element, an element located on the side of the pinion carried by the machine shaft and by "rear" element an element located on the opposite side.
La figure 1 montre une machine électrique tournante 10 comportant un stator 1 1 polyphasé entourant un rotor 12 monté sur un arbre 13 d'axe X. Le stator 1 1 entoure le rotor 12 avec présence d'un entrefer entre la périphérie interne du stator 1 1 et la périphérie externe du rotor 12. Le stator 1 1 est monté dans un carter 14 muni d'un palier avant 17 et d'un palier arrière 18 portant à rotation l'arbre 13. A cet effet, des roulements 15 sont intercalés entre l'arbre 13 et les paliers 17, 18. Le roulement 15 montré sur la figure 3 est associé à un porte-cible 21 solidaire de la bague interne du roulement 15 pour permette un suivi de la position angulaire du rotor 12. FIG. 1 shows a rotating electrical machine 10 comprising a polyphase stator 1 1 surrounding a rotor 12 mounted on a shaft 13 of axis X. The stator 11 surrounds the rotor 12 with the presence of an air gap between the inner periphery of the stator 1 1 and the outer periphery of the rotor 12. The stator January 1 is mounted in a housing 14 provided with a front bearing 17 and a rear bearing 18 rotatably supporting the shaft 13. For this purpose, bearings 15 are interposed between the shaft 13 and the bearings 17, 18. The bearing 15 shown in Figure 3 is associated with a target holder 21 integral with the inner ring of the bearing 15 to allow monitoring of the angular position of the rotor 12.
Cette machine électrique 10 pourra être accouplée, via un pignon 16, à une boîte de vitesses appartenant à une chaîne de traction de véhicule automobile. Afin d'assurer une liaison en rotation entre l'arbre 13 et le pignon 16, un montage à cannelures 22 de forme complémentaire pourra intervenir entre ces deux éléments, tel que montré sur les figures 2 et 3. This electric machine 10 can be coupled, via a pinion 16, to a gearbox belonging to a motor vehicle traction chain. To ensure a rotational connection between the shaft 13 and the pinion 16, a spline assembly 22 of complementary shape may intervene between these two elements, as shown in Figures 2 and 3.
La machine 10 est apte à fonctionner dans un mode alternateur pour fournir notamment de l'énergie à la batterie et au réseau de bord du véhicule, et dans un mode moteur, non seulement pour assurer le démarrage du moteur thermique du véhicule, mais également pour participer à la traction du véhicule seule ou en combinaison avec le moteur thermique. La puissance de la machine 10 pourra être comprise entre 15kW et 50kW. The machine 10 is able to operate in an alternator mode to supply, in particular, energy to the battery and to the on-board vehicle network, and in a motor mode, not only to start the engine of the vehicle, but also to participate in pulling the vehicle alone or in combination with the engine. The power of the machine 10 may be between 15kW and 50kW.
Plus précisément, le stator 1 1 comporte un corps 19 constitué par un paquet de tôles ainsi qu'un bobinage 20. Le corps 19 est formé par un empilement de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. Ce corps 19 est muni de dents délimitant deux à deux des encoches pour le montage du bobinage 20. More specifically, the stator January 1 comprises a body 19 consisting of a bundle of sheets and a coil 20. The body 19 is formed by a stack of sheets of sheets held in package form by means of a suitable fastening system . This body 19 is provided with teeth defining two by two notches for mounting the winding 20.
Le bobinage 20 comporte un ensemble d'enroulements de phase traversant les encoches et formant des chignons s'étendant en saillie de part et d'autre du corps de stator 19. Les enroulements de phase sont obtenus ici à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliés entre eux par exemple par soudage. Ces enroulements sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle. Les sorties des enroulements de phase sont reliées à un onduleur pouvant fonctionner également si besoin en pont redresseur. The coil 20 comprises a set of phase windings passing through the notches and forming protruding buns on either side of the stator body 19. The phase windings are obtained here from shaped conductor elements. pins connected together for example by welding. These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle. The outputs of the phase windings are connected to an inverter which can also operate if necessary as a bridge rectifier.
Par ailleurs, comme cela est illustré sur les figures 2, 3, et 4, le rotor 12 comporte un corps 23 formé par un paquet de tôles réalisé dans un matériau magnétique, notamment en acier, ainsi qu'une pluralité d'aimants permanents 24 logés dans des cavités 25 du corps 23. Deux flasques 27, 28, réalisés avantageusement en acier amagnétique, sont disposés à chaque extrémité axiale du corps 23, tel que montré sur la figure 3. Moreover, as illustrated in FIGS. 2, 3 and 4, the rotor 12 comprises a body 23 formed by a bundle of sheets made of a magnetic material, in particular steel, as well as a plurality of permanent magnets 24 housed in cavities 25 of the body 23. Two flanges 27, 28, advantageously made of non-magnetic steel, are arranged at each axial end of the body 23, as shown in FIG.
De préférence, les tôles 30 du paquet de tôles empilées axialement pourront être collées entre elles afin de faciliter la manipulation du paquet lors du transport avant montage final avec les flasques 27, 28 et l'arbre 13. Les aimants permanents 24 pourront être implantés à l'intérieur des cavités 25 suivant une configuration en V (cf. figure 2) ou être implantés radialement à l'intérieur du paquet de tôles 23, les faces latérales en vis-à-vis de deux aimants 24 consécutifs étant de même polarité. Le rotor 12 est alors du type à concentration de flux. Preferably, the sheets 30 of the stack of axially stacked sheets may be glued together to facilitate the handling of the pack during transport before final assembly with the flanges 27, 28 and the shaft 13. The permanent magnets 24 may be implanted inside the cavities 25 in a V-shaped configuration (see FIG. 2) or may be implanted radially inside the pack of sheets 23, the lateral faces opposite two consecutive magnets 24 being of the same polarity. The rotor 12 is then of flux concentration type.
Alternativement, les aimants permanents 24 s'étendent ortho-radialement à l'intérieur des cavités 25 du corps 23. Les aimants 24 pourront être en terre rare ou en ferrite selon les applications et la puissance recherchée de la machine 10. Le corps de rotor 23 et les flasques 27, 28 comportent chacun une ouverture centrale 31 pour le passage de l'arbre 13. Cet arbre 13 comporte un tronçon emmanché dans l'ouverture du corps de rotor 23 afin de lier en rotation le corps de rotor 23 à l'arbre 13. Alternatively, the permanent magnets 24 extend ortho-radially inside the cavities 25 of the body 23. The magnets 24 may be of rare earth or ferrite depending on the applications and the desired power of the machine 10. The rotor body 23 and the flanges 27, 28 each comprise a central opening 31 for the passage of the shaft 13. This shaft 13 comprises a section fitted into the opening of the rotor body 23 to rotate the rotor body 23 to rotate tree 13.
En outre, comme cela est visible sur la figure 3, les flasques 27, 28 et le corps de rotor 23 comportent des trous de fixation 34 traversants autorisant le passage d'organes de fixation 35 correspondants. Les trous de fixation 34 du corps de rotor 23 sont situés en coïncidence avec les trous de fixation 34 des flasques 27, 28 correspondants. In addition, as can be seen in FIG. 3, the flanges 27, 28 and the rotor body 23 have through holes 34 allowing the passage of corresponding fixing members 35. The fixing holes 34 of the rotor body 23 are located in coincidence with the fixing holes 34 of the corresponding flanges 27, 28.
Chaque organe de fixation 35 traverse axialement à la fois les flasques 27, 28 ainsi que le corps 23 pour maintenir ensemble les flasques 27, 28 et les tôles 30 du corps 23. Each fastener 35 passes axially through both the flanges 27, 28 and the body 23 to hold together the flanges 27, 28 and the sheets 30 of the body 23.
De préférence, les organes de fixation 35 sont des rivets. Les rivets 35 prennent la forme d'une tige allongée munie d'une tête à une de ses extrémités. L'autre extrémité de la tige pourra être écrasée par exemple par bouterollage après avoir été enfilée à travers l'ensemble flasques 27, 28 et corps de rotor 23. En variante, l'extrémité libre est filetée et l'ensemble flasques 27, 28 et corps de rotor 23 est maintenu au moyen d'un écrou vissé sur l'extrémité filetée. Les organes de fixation 35 sont réalisés dans un matériau magnétique ou dans un matériau amagnétique. Par ailleurs, comme on peut le voir sur les figures 4, 5a, et 5b, chaque flasque 27, 28 comporte une pluralité de trous de guidage 37 traversant réalisés à l'avance dans les flasques 27, 28 pour autoriser le passage d'un outil, de type perceuse, adapté à réaliser un trou d'équilibrage 38 borgne débouchant sur une face d'extrémité axiale du corps 23. Preferably, the fasteners 35 are rivets. The rivets 35 take the form of an elongated rod provided with a head at one of its ends. The other end of the rod can be crushed, for example by pegging after being threaded through the flange assembly 27, 28 and rotor body 23. Alternatively, the free end is threaded and the flange assembly 27, 28 and rotor body 23 is held by means of a nut screwed onto the threaded end. The fasteners 35 are made of a magnetic material or a non-magnetic material. Moreover, as can be seen in FIGS. 4, 5a, and 5b, each flange 27, 28 has a plurality of guide holes 37 passing through made in advance in the flanges 27, 28 to allow the passage of a drill-type tool, adapted to make a balancing hole 38 blind opening on an axial end face of the body 23.
En l'occurrence, les trous de guidage 37 sont disposés suivant une même circonférence et espacés angulairement entre eux de façon régulière. Les trous de guidage 37 sont réalisés suivant un diamètre inférieur à celui suivant lequel sont réalisés les trous de fixation 34. Toute autre disposition des trous de guidage 37 adaptée à l'application pourrait toutefois être envisagée. In this case, the guide holes 37 are arranged in the same circumference and angularly spaced between them regularly. The guide holes 37 are made to a diameter smaller than the one in which the fixing holes 34 are made. Any other arrangement of the guide holes 37 adapted to the application could, however, be envisaged.
En fonction du besoin d'équilibrage, certains trous de guidage 37 parmi l'ensemble seront utilisés pour réalisés des trous d'équilibrage 38 borgnes correspondants dans le corps de rotor 23, tel que montré sur la figure 4. Ainsi, une fois l'équilibrage du rotor 12 réalisé, chaque trou d'équilibrage 38 est coaxial au trou de guidage 37 correspondant. En outre, sur la totalité des trous de guidage 37, une partie seulement débouche dans un trou d'équilibrage 38 correspondant, les autres trous de guidage 37 n'ayant pas été utilisé pour l'équilibrage du rotor 12. Depending on the balancing need, some of the guide holes 37 of the set will be used to make corresponding blind holes 38 in the rotor body 23, as shown in FIG. 4. Thus, once the balancing of the rotor 12 made, each balancing hole 38 is coaxial with the corresponding guide hole 37. In addition, on all the guide holes 37, only one part opens into a corresponding balancing hole 38, the other guide holes 37 having not been used for balancing the rotor 12.
Les trous d'équilibrage 38 sont situés de chaque côté axial du corps de rotor 23 en étant diamétralement opposés à ceux réalisés de l'autre côté axial du corps de rotor 23. Les flasques 27, 28 comportent également de préférence un moyen d'indexage 40 pour être indexé angulairement par rapport au corps 23 de rotor 23. Lorsque le flasque 27, 28 et le corps 23 sont indexés angulairement l'un par rapport à l'autre, les axes Y des trous de guidage 37 coupent le corps 23 à l'extérieur des cavités 25 de réception des aimants 24. Cela permet d'éviter d'endommager les aimants permanents 24 lors du perçage des trous d'équilibrage 38. The balancing holes 38 are located on each axial side of the rotor body 23 being diametrically opposed to those formed on the other axial side of the rotor body 23. The flanges 27, 28 also preferably comprise an indexing means 40 to be indexed angularly with respect to the rotor body 23. When the flange 27, 28 and the body 23 are angularly indexed relative to each other, the Y axes of the guide holes 37 cut the body 23 to outside the cavities 25 for receiving the magnets 24. This makes it possible to avoid damaging the permanent magnets 24 during the drilling of the balancing holes 38.
Le moyen d'indexage 40 est de préférence constitué par les trous de fixation 34 autorisant le passage des rivets 35 pour la fixation des flasques 27, 28 sur le corps de rotor 23. En effet, lorsque les trous de fixation 34 sont traversés par les organes de fixation 35 correspondants, on garantit un positionnement angulaire correct des flasques 27, 28 évitant une interférence entre les trous d'équilibrage 38 et les aimants permanents 24. Comme cela est représenté sur la figure 5a, le flasque avant 27 pourra également comporter des formes 41 de réception des ressorts de maintien des aimants permanents 24. The indexing means 40 is preferably constituted by the fixing holes 34 allowing the passage of the rivets 35 for fixing the flanges 27, 28 to the rotor body 23. Indeed, when the fixing holes 34 are crossed by the corresponding fixing members, correct angular positioning of the flanges 27, 28 is ensured, avoiding interference between the balancing holes 38 and the permanent magnets 24. As shown in FIG. 5a, the front flange 27 may also comprise shapes 41 for receiving the holding springs of the permanent magnets 24.
En variante, les moyens de guidage de l'outil pour la réalisation des trous d'équilibrage 38 pourront consister en des marques réalisées sur une face externe des flasques 27, 28. In a variant, the means for guiding the tool for producing the balancing holes 38 may consist of marks made on an external face of the flanges 27, 28.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. Of course, the foregoing description has been given by way of example only and does not limit the scope of the invention which would not be overcome by replacing the different elements by any other equivalent.
En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente 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. In addition, the various features, variations, and / or embodiments of the present invention may be associated with each other in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Rotor (12) de machine électrique tournante (10) pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte: 1. Rotor (12) for a rotary electric machine (10) for a motor vehicle, characterized in that it comprises:
- un corps (23) formé par un paquet de tôles (30) magnétiques, - une pluralité d'aimants permanents (24) logés dans des cavités (25) du corps (23),  a body (23) formed by a bundle of magnetic sheets (30), a plurality of permanent magnets (24) housed in cavities (25) of the body (23),
- deux flasques (27, 28) disposés à chaque extrémité axiale du corps, two flanges (27, 28) arranged at each axial end of the body,
- le corps (23) et les flasques (27, 28) comportant chacun une ouverture centrale (31 ) traversante pour le passage d'un arbre (13), et - the body (23) and the flanges (27, 28) each having a central opening (31) through for the passage of a shaft (13), and
- au moins un trou d'équilibrage (38) borgne réalisé dans le corps (23) pour réaliser un équilibrage du rotor (12).  - At least one blind hole (38) made in the body (23) for balancing the rotor (12).
2. Rotor selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le trou d'équilibrage (38) débouche sur une face d'extrémité axiale du corps (23). 2. Rotor according to claim 1, characterized in that the balancing hole (38) opens on an axial end face of the body (23).
3. Rotor selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un flasque (27, 28) comporte un moyen de guidage (37) d'un outil pour la réalisation du trou d'équilibrage (38). 3. Rotor according to claim 1 or 2, characterized in that at least one flange (27, 28) comprises a guide means (37) of a tool for producing the balancing hole (38).
4. Rotor selon la revendication 3, caractérisé en ce que le flasque (27, 28) comporte au moins un trou traversant de guidage (37) coaxial au trou d'équilibrage (38). 4. Rotor according to claim 3, characterized in that the flange (27, 28) comprises at least one guide through hole (37) coaxial with the balancing hole (38).
5. Rotor selon l'un quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les flasques (27, 28) comportent un moyen d'indexage (40) pour être indexé angulairement par rapport au corps de rotor (23). 5. Rotor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the flanges (27, 28) comprise an indexing means (40) to be indexed angularly relative to the rotor body (23).
6. Rotor selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen d'indexage (40) est un trou de fixation (34) autorisant le passage d'un organe de fixation (35). 6. Rotor according to claim 5, characterized in that the indexing means (40) is a fixing hole (34) allowing the passage of a fixing member (35).
7. Rotor selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le trou de guidage (37) présente un axe (Y) coupant le corps de rotor (23) à l'extérieur des cavités (25) lorsque le flasque (27, 28) et le corps de rotor (23) sont indexés angulairement l'un par rapport à l'autre. 7. Rotor according to claims 4 and 5, characterized in that the guide hole (37) has an axis (Y) intersecting the rotor body (23) outside the cavities (25) when the flange (27, 28) and the rotor body (23) are angularly indexed relative to one another.
8. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de trous de guidage (37) et de trous d'équilibrage (38) correspondants. 8. Rotor according to claim 4, characterized in that it comprises a plurality of guide holes (37) and corresponding balancing holes (38).
9. Rotor selon la revendication 8, caractérisé en ce que les trous d'équilibrage (38) sont situés de chaque côté axial du corps de rotor (23). 9. Rotor according to claim 8, characterized in that the balancing holes (38) are located on each axial side of the rotor body (23).
10. Rotor selon la revendication 9, caractérisé en ce que les trous d'équilibrage (38) d'un côté axial du corps (23) sont diamétralement opposés à ceux réalisés de l'autre côté axial du corps de rotor (23). 10. Rotor according to claim 9, characterized in that the balancing holes (38) on one axial side of the body (23) are diametrically opposed to those made on the other axial side of the rotor body (23).
1 1 . Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les flasques (27, 28) comportent une pluralité de trous de guidage (37) dont une partie seulement débouche dans un trou d'équilibrage (38) correspondant. 1 1. Rotor according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the flanges (27, 28) comprise a plurality of guide holes (37), only part of which opens into a corresponding balancing hole (38).
12. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'organes de fixation (35), chaque organe de fixation traversant à la fois les flasques (27, 28) et le corps (23) pour maintenir ensemble les flasques (27, 28) et les tôles du paquet de tôles (30). 12. Rotor according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that it comprises a plurality of fasteners (35), each fastener passing through both the flanges (27, 28) and the body (23) for holding together the flanges (27, 28) and the sheets of the sheet bundle (30).
13. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est du type à concentration de flux. 13. Rotor according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it is of flux concentration type.
14. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les aimants permanents (24) s'étendent ortho- radialement à l'intérieur des cavités (25) du corps de rotor (23). 14. Rotor according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the permanent magnets (24) extend ortho-radially inside the cavities (25) of the rotor body (23).
15. Machine électrique tournante pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'elle comporte un rotor (12) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15. Rotary electrical machine for a motor vehicle, characterized in that it comprises a rotor (12) as defined in any one of the preceding claims.
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