WO2023052635A1 - Corps de stator pour moteur électrique, stator, moteur électrique et procédé de fabrication associé - Google Patents

Corps de stator pour moteur électrique, stator, moteur électrique et procédé de fabrication associé Download PDF

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WO2023052635A1
WO2023052635A1 PCT/EP2022/077407 EP2022077407W WO2023052635A1 WO 2023052635 A1 WO2023052635 A1 WO 2023052635A1 EP 2022077407 W EP2022077407 W EP 2022077407W WO 2023052635 A1 WO2023052635 A1 WO 2023052635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
star
notch
cylinder head
teeth
stator body
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/077407
Other languages
English (en)
Inventor
Jose Luis Herrada
Mehdi Belhaj
Original Assignee
Valeo Systèmes d'Essuyage
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores

Definitions

  • the present invention relates to the field of electric motors and in particular electric motors intended to equip electric bicycles.
  • Electric bikes are becoming more and more popular because of the ease of movement they provide while having reduced energy consumption, environmental impact and cost price.
  • stators in two parts also called stator with separated teeth in which the stator comprises an internal part called star comprising the teeth around which the coils are positioned and an external part called yoke arranged around the teeth.
  • stator makes it possible to provide more space for the winding and therefore to maximize the space available and to facilitate the winding of the winding wire around the teeth.
  • the two parts should be mechanically fixed to each other with a minimum gap between the two parts.
  • FIGS 1 and 2 show an embodiment of a star 3 comprising a plurality of teeth 30 and a yoke 5 of a stator body 1 in two parts. There represents the stator body 1 in the assembled state.
  • stator body for an electric motor comprising:
  • cylinder head of generally cylindrical shape and comprising a plurality of axial notches on its internal face
  • a star comprising a plurality of teeth extending radially and whose end has a shape complementary to the notches of the cylinder head, the star being configured to be inserted inside the cylinder head by axial translation
  • the cylinder head comprises at least one recess provided next to at least one notch in an axial direction to allow bending of the adjacent wall of the notch during the insertion of the star in the cylinder head and/or,
  • the star comprises at least one recess formed in at least one tooth of the star in an axial direction to allow bending of the adjacent wall of the tooth.
  • the cylinder head includes a plurality of recesses provided adjacent the notches in an axial direction to allow flexing of the adjacent wall of the notch when inserting the spider into the cylinder head.
  • the star includes a plurality of recesses in the teeth of the star in an axial direction to allow flexing of the adjacent wall of the tooth.
  • the yoke and the star are formed by cutting from at least one common part.
  • the cylinder head and the star are formed by cutting from a stack of a set of sheets configured to be superimposed axially.
  • the recesses are made only in certain sheets of the assembly.
  • the yoke comprises two axial recesses formed on either side of a notch and/or the star comprises two axial recesses formed in the teeth of the star and next to a respective edge of the tooth, for example in an interval of between 0.5 and 5mm from the edge of the tooth.
  • the height of the recesses is substantially equal to the height of the notches.
  • the width of the recesses is between 0.6mm and 2mm, preferably between 0.8mm and 1mm.
  • the recesses are made in a substantially radial direction.
  • the notches and the end of the teeth have a rectangular or dovetail shape.
  • a through axial orifice is formed at the interface between the end of the teeth of the star and the notches of the yoke, said orifice being configured to receive a guide pin during the insertion of the star in the cylinder head.
  • the notches and/or the ends of the teeth comprise two different heights forming a step in a tangential direction creating a zone with high mechanical stresses and a zone with low mechanical stresses between the end of the teeth and the notches during the insertion of the star in the cylinder head.
  • the present invention also relates to a stator comprising a stator body as described above and a plurality of coils formed by a plurality of windings of winding wire around the teeth of the star.
  • the present invention also relates to an electric motor comprising a stator as described previously.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a stator body as described above, said method of manufacturing comprising: - a step of cutting a stack of sheets to form, on the one hand, a star comprising a plurality of teeth and, on the other hand, a cylinder head comprising a plurality of notches of complementary shape at the ends of the teeth, - a step of forming a plurality of recesses made in an axial direction:
  • the step of forming a plurality of recesses is carried out only for certain sheets of the stack.
  • the number of notches made in the cylinder head is twice the number of teeth of the star.
  • At least one of the notches has a reduced width and/or height compared to the other notches.
  • At least one of the notches comprises at least one clamping element making it possible to hold the star and the yoke together, once the star has been inserted inside the yoke.
  • the space available to accommodate the tooth is actually reduced. More precisely, the width of the notch which is provided with at least one clamping element is reduced by the presence of these clamping elements, giving the notch a width less than the width of the tooth intended to be inserted in the notch.
  • the at least one clamping element comprises an elastically deformable protuberance.
  • the protuberance can be provided in the notch.
  • the protrusion may be formed along the side walls of the notch.
  • the protuberance can be provided along the walls of the notch adjacent to the tooth when the tooth is mounted in the notch.
  • the insertion of the tooth in the notch leads to the elastic deformation of the protrusions.
  • the protrusions are elastically deformable tabs.
  • the at least one clamping element exerts sufficient pressure on the tooth of the spider to enable it to be held inside the notch.
  • the cylinder head may comprise:
  • the sheets comprise a plurality of recesses.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a star and a yoke of a stator body of an electric motor
  • FIG. 1 shows a front view of the star and the yoke according to a first embodiment
  • FIG. 1 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 1 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 shows a diagram of the end of a tooth and a bolt notch according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a diagram of a stator body according to a ninth embodiment
  • FIG. 1 shows a diagram of a stator comprising a stator body according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1 represents a flowchart of the steps of a method of manufacturing a stator body according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 shows a diagram of a stator body seen from above according to a tenth embodiment of the present invention
  • FIG 19 shows a vertical section of a stator body according to the tenth embodiment
  • FIG. 10 shows a top view of a cylinder head according to the tenth embodiment.
  • first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc.
  • first criterion and second criterion etc.
  • it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria that are close, but not identical. This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion over another and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present description. Nor does this indexing imply an order in time, for example, to assess such and such a criterion.
  • the present invention relates to a stator body 1 for an electric motor made in two parts, on the one hand a central spider 3 and on the other hand a peripheral yoke 5 of annular shape, from at least one common initial part.
  • the stator body 1 is generally obtained from a stack of sheets superimposed along an axial direction denoted by an axis X on the and assembled together, for example by interlocking or grafting. Each sheet of the stack is thus cut to provide, on the one hand, a star slice 3 and, on the other hand, a cylinder head slice 5.
  • the stator body 1 comprises a star 3 comprising a plurality of teeth 30 intended to receive a plurality of respective coils and a yoke 5 configured to be positioned around the star 3 to form the magnetic circuit.
  • the cylinder head 5 has a generally cylindrical or annular shape and comprises a plurality of axial notches 50 on its internal face intended to receive the end of the teeth 30 of the star 3.
  • the axial notches 50 can have different section shapes, for example of rectangular sections as on the or in the shape of a dovetail as on the . However, the invention is not limited to these shapes of notches 50.
  • the teeth 30 of the star 3 extend radially and their end has a shape complementary to the axial notches 50 of the yoke 5.
  • the star 3 is configured to be inserted inside the yoke 5 by axial translation along the X axis (once the coils are positioned on the star 3).
  • One of the axial notches 50 may have a smaller width and/or height to limit the displacement of the star 3 in the cylinder head 5.
  • This notch 50 is for example obtained by using two cutting tools or by cutting the star 3 with an angular offset which makes it possible to be between two consecutive teeth 30 of star 3 (offset of 10° for example).
  • the stator body 1 also comprises at least one recess, here a plurality of recesses 7, 7′ configured to reduce the interference between the star 3 and the yoke 5 during their assembly.
  • the recesses 7, 7' are for example made by removing material, stamping or incision.
  • the recesses 7 are made in the cylinder head 5 and are provided next to the notches 50, for example at a distance of between 0.6mm and 3mm from the notches 50
  • the recesses 7 extend in an axial direction (along the axis X) but are not necessarily through.
  • the recesses 7 are made only in certain laminations of the axial stack, for example in one lamination out of two or in two laminations out of three (this can also vary between the different zones of the yoke 5, around one notch 50 or another).
  • the height of the recesses 7 is for example between 0.8 and 1.2 times the height of the notches 50.
  • the width of the recesses 7 is for example between 0.6 mm and 3 mm, for example 0.8 mm.
  • the recesses 7 are configured to allow a bending of the wall adjacent to the notch 50 during the insertion of the star 3 in the yoke 5 so as to reduce the interferences which can in particular lead to an increase in the diameter of the yoke 5 without creating gaps between the teeth 30 of the star 3 and the yoke 5.
  • recesses are made on either side of the notch 50 but it is also possible to provide a recess 7 on one side of a notch 50.
  • the number of recesses 7 associated with a notch can also be different from one notch 50 to another.
  • the recesses 7 have a constant width and therefore a rectangular section but other section shapes are also possible.
  • the recesses 7 extend in a radial direction but other orientations are also possible, in particular in the case of notches 50 in the shape of a dovetail.
  • the recesses 7' are made in the teeth 30 of the star 3.
  • the different characteristics (dimensions, shape, orientation, etc.) ) and variants (number, only in certain sheets, etc.) of the recesses 7' can be similar to the embodiments presented above.
  • the recesses 7' are configured to allow a bending of the adjacent wall of the tooth 30 which is intended to come into contact with a notch 50 in order to reduce the interferences which can in particular lead to an increase in the diameter of the yoke 5 and without creating 'gaps between the teeth 30 of the star 3 and the cylinder head 5.
  • the thickness of the wall of the tooth 30 at the level of the recess 7' is for example between 0.6 mm and 3 mm, for example 0.8 mm .
  • the stator body 1 may comprise through axial orifices 9 provided at the interface between the end of the teeth 30 of the star 3 and the notches 50 of the yoke 5.
  • the orifice 9 has for example a circular section, a first half of the circle being made in the cylinder head 5 and the second half of the circle being made in the end of the tooth 30.
  • Such orifices 9 can be made at the end of each tooth 30 of the star 3. orifice 9 is configured to receive a guide pin 11 during the insertion of the star 3 in the cylinder head 5 by axial translation.
  • the guide studs 11 make it possible to orient the star 3 in the same axial direction as the yoke 5 and thus facilitate the insertion of the star 3 in the yoke 5.
  • the guide studs 11 are for example made of steel and may comprise a chamfered part to facilitate their introduction into the through-holes 9.
  • the diameter of the guide studs 11 and of the through-holes 9 is for example between 1.5 and 2.5 mm, in particular 2 mm.
  • Such orifices 9 and guide studs 11 can be used with all of the embodiments described above.
  • two different heights can be used when forming the end of the teeth 30 of the star 3 and the notches 50 of the yoke 5 as shown in the .
  • These two different heights form a step at the interface between star 3 and cylinder head 5, ie a first step 13 on tooth 30 and a second step 13' on the cylinder head.
  • the difference in height (or height of the step 13, 13') is for example between 50 ⁇ m and 0.2 mm.
  • one of the parts, the star 3 or the yoke 5 is intended to be turned over so that the highest part of the tooth 30 is configured to face the highest height. low of the notch 50 as shown in the .
  • Such a configuration results in high stresses on a part of the interface between the tooth 30 of the star 3 and the notch 50 of the yoke 5 and low stresses on the other part of the tooth 30-notch 50 interface.
  • This makes it possible to ensure contact between the star 3 and the cylinder head 5 in the zone of high stresses and thus to avoid gaps between the two parts (the star 3 and the cylinder head 5) which can lead to losses, particularly magnetic, and therefore a drop in the efficiency of the electric motor.
  • Such different heights can be used with all the embodiments described above and in particular with the orifices 9 and guide studs 11 as shown in the .
  • the recesses 7 are made by additional notches 50' provided in the yoke 5 between the notches 50 intended to receive the end of the teeth 30 of the star 3.
  • the yoke 5 comprises for example a number of notches 50, 50 'equal to twice the number of teeth 30 of the star 3, the number of additional notches 50' being equal to the number of notches 50 intended to receive the end of the teeth 30 of the star 3.
  • These additional notches 50' can be formed by the same process as the notches 50 intended to receive the end of the teeth by pivoting the yoke through a predetermined angle so that the realization of the additional notches 50' can be simple and quick.
  • the present invention also relates to a stator 10 comprising a stator body 1 as described previously formed by a star 3 and a yoke 5.
  • The represents such a stator 10.
  • the stator 10 comprises a plurality of coils 40, eighteen coils 40 in the case of the stator 10 of the (one of the coils 40 is not shown on the ), configured to be positioned around the teeth 30 of the star 3.
  • the coils 40 are for example made by winding a winding wire 41 around a coil 42 configured to be positioned on a tooth 30 of the star 3.
  • Star 3 is inserted into yoke 5 when all the coils 40 are positioned on the teeth 30 of star 3.
  • the present invention also relates to an electric motor comprising a stator 10 as described above.
  • the electric motor is for example a three-phase motor.
  • the present invention also relates to a method of method for manufacturing a stator body 1 as described above. There represents a flowchart of the steps of the manufacturing process of the stator body 1.
  • the first step 101 relates to the stacking of sheets in an axial direction and the fixing of the sheets together, for example by fitting ("interlocking" in English) or grafting ("grafting" in English).
  • the sheets are metal sheets, for example steel.
  • the thickness of the sheets is for example 0.3mm.
  • the stack has a substantially cylindrical shape.
  • the second step 102 relates to a step of cutting the stack of sheets obtained in step 101.
  • the cutting makes it possible to form on the one hand a star 3 comprising a plurality of teeth 30 and on the other hand a yoke 5 comprising a plurality of notches 50 of complementary shape to the ends of the teeth 30.
  • the end of the teeth 30 and the notches 50 can have rectangular or dovetail shapes for example.
  • the third step 103 relates to a step of forming a plurality of recesses 7 formed in the cylinder head 5 next to the notches 50 in an axial direction.
  • step 103 can also comprise a step of forming a plurality of recesses 7′ made in the teeth 30 of the star 3 in an axial direction.
  • the number, position, shape and size of the recesses 7, 7' can be adapted according to the mechanical constraints.
  • the recesses 7, 7' can also be provided only in certain sheets.
  • the third step 103 can also include the formation of through holes 9 at the interface between the end of the teeth 30 and the cylinder head 5 intended to receive guide studs 11.
  • the recesses 7 made in the cylinder head 5 can also correspond to additional notches 50' (which are not intended to receive the end of a tooth 30 of the star 3).
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a stator comprising the method of manufacturing the stator body 1 described above as well as additional steps described in the flowchart of the .
  • the fourth step 104 concerns the winding of a plurality of turns of a winding wire 41 around a coil 42 to form a coil 40. This winding is repeated to form the set of coils 40 of the stator 10.
  • the fifth step 105 concerns the positioning of the coils 40 formed in step 104 on the teeth 30 of the spider 3, the coils 42 coming to be fixed on the respective teeth 30 of the spider 3.
  • the winding wire 41 can be wound directly around the teeth 30 of the star 3.
  • the sixth step 106 concerns the positioning of the yoke 5 around the star 3 comprising the coils 40.
  • the positioning is carried out by axial translation.
  • Step 106 may include the prior positioning of guide studs 11 at the interface between the end of the teeth 30 and the yoke 5 if through holes 9 have been provided for this purpose in step 103.
  • the yoke 5 is positioned around the star 3 by an axial translation.
  • the order of the steps can be different from the order presented and certain steps can be carried out simultaneously, for example steps 102 and 103 can be simultaneous.
  • Figures 18, 19 and 20 show a tenth embodiment of the present invention described below.
  • This embodiment differs from the above in that at least one of the notches 50 comprises at least one clamping element 51 making it possible to hold the star 3 and the yoke 5 together, once the star 3 has been inserted into the interior of the cylinder head 5. It is understood that the space available to accommodate the tooth 30 is in fact reduced. More specifically, the width of the notch 50 which is provided with at least one clamping element 51 is reduced by the presence of these clamping elements 51, giving the notch 50 a width less than the width of the tooth 30 intended to be inserted into the notch 50.
  • cylinder head 5 may include:
  • This configuration is shown on the .
  • the at least one clamping element 51 comprises an elastically deformable protuberance.
  • the protuberance can be provided in the notch 50.
  • the protrusion is formed along the side walls of the notch 50.
  • the protrusion can be formed along the walls of the notch 50 adjacent to the tooth 30 when the tooth 30 is mounted in the notch 50.
  • the insertion of the tooth 30 in the notch 50 causes the elastic deformation of the protrusions.
  • the protuberances are elastically deformable tabs.
  • the at least one clamping element 51 exerts sufficient pressure on the tooth 30 of the star 3 to enable it to be held inside the notch 50.
  • the clamping element 51 extends over the entire length of at least one side wall of the notch 50 in the radial direction, here the two side walls of the notch 50.
  • the clamping element 51 extends over part of the length of at least one side wall of the notch 50 in the radial direction; here the two side walls.
  • clamping elements 51 are arranged along at least one side wall of the notch 50 in the axial direction, here the two side walls.
  • the sheets comprise a plurality of recesses 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

L'invention concerne un corps de stator (1) pour moteur électrique comprenant : - une culasse (5) comprenant une pluralité d'encoches axiales (50) sur sa face interne, - une étoile (3) comprenant une pluralité de dents (30) et dont l'extrémité a une forme complémentaire des encoches (50) de la culasse (5), l'étoile (3) étant configurée pour être insérée à l'intérieur de la culasse (5) par translation axiale, caractérisé en ce que - la culasse (5) comprend au moins un évidement (7) ménagé à côté d'au moins une encoche (50) dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de l'encoche (50) lors de l'insertion de l'étoile (3) dans la culasse (5) et/ou, - l'étoile (3) comprend au moins un d'évidement (7') ménagé dans au moins une dent (30) de l'étoile (3) dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de la dent (30).

Description

Corps de stator pour moteur électrique, stator, moteur électrique et procédé de fabrication associé
La présente invention concerne le domaine des moteurs électriques et notamment les moteurs électriques destinés à équiper des vélos électriques.
Les vélos électriques sont de plus en plus populaires du fait de la facilité de déplacement qu’ils procurent tout en ayant une consommation énergétique, un impact environnemental et un coût de revient réduits.
Cependant, l’utilisation d’un moteur électrique dans un vélo électrique implique différentes contraintes. Il convient en particulier de fournir un couple important tout en limitant au maximum le poids et l’encombrement du moteur électrique.
Afin de limiter l’encombrement, il est connu d’utiliser des stators en deux parties aussi appelés stator à dents séparées dans lesquels le stator comprend une pièce interne appelée étoile comprenant les dents autour desquelles viennent se positionner les bobines et une pièce externe appelée culasse disposée autour des dents.
L’utilisation d’un tel stator permet de fournir plus de place pour le bobinage et donc de maximiser la place disponible et de faciliter l’enroulement du fil de bobinage autour des dents.
Cependant, afin de limiter les pertes liées à l’utilisation d’un stator en deux parties, il convient de fixer les deux pièces mécaniquement l’une à l’autre avec un minimum d’écart entre les deux pièces.
Pour cela, il est connu de fournir l’étoile et la culasse par découpe d’une pièce initiale commune. Les figures 1 et 2 représentent un exemple de réalisation d’une étoile 3 comprenant une pluralité de dents 30 et d’une culasse 5 d’un corps de stator 1 en deux parties. La représente le corps de stator 1 à l’état assemblé.
Or, un tel procédé de fabrication créé des tolérances faibles et induit des interférences entre les pièces, notamment entre l’extrémité des dents 30 et la culasse 5 lorsque les deux pièces doivent être réassemblées l’une à l’autre après leur découpe, comme représenté sur la , du fait des déformations induites suite la découpe. De telles interférences peuvent conduire à des déformations importantes de la culasse 5 du fait de l’assemblage et notamment une augmentation de son diamètre qui peut alors dépasser la cote maximale tolérable. Cela peut également créer des espaces entre les dents 30 de l’étoile 3 et le stator 5 tendant à réduire l’efficacité du moteur électrique.
Il convient donc de fournir une solution permettant d’assembler les deux parties d’un stator 1 obtenues par une découpe d’une pièce initiale commune en limitant les déformations de la culasse 5 produites lors de l’assemblage et pouvant conduire à l’obtention d’un stator 1 dont les dimensions sont hors tolérances.
A cet effet, l’invention a donc pour objet un corps de stator pour moteur électrique comprenant :
- une culasse de forme générale cylindrique et comprenant une pluralité d’encoches axiales sur sa face interne,
- une étoile comprenant une pluralité de dents s’étendant radialement et dont l’extrémité a une forme complémentaire des encoches de la culasse, l’étoile étant configurée pour être insérée à l’intérieur de la culasse par translation axiale,
dans lequel
- la culasse comprend au moins un évidement ménagé à côté d’au moins une encoche dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de l’encoche lors de l’insertion de l‘étoile dans la culasse et/ou,
- l’étoile comprend au moins un évidement ménagé dans au moins une dent de l’étoile dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de la dent.
L’utilisation d’évidements ménagés dans la culasse à proximité des encoches et/ou dans les dents de l’étoile permet de réduire la rigidité des encoches et/ou des dents et ainsi réduire les contraintes mécaniques et donc les interférences pouvant intervenir entre les dents et les encoches lors de l’insertion de l’étoile dans la culasse. La réduction ou l’absence d’interférences permet de réduire voire supprimer les déformations de la culasse et d’obtenir un stator dont les cotes sont conformes.
Par exemple, la culasse comprend une pluralité d’évidements ménagés à côté des encoches dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de l’encoche lors de l’insertion de l‘étoile dans la culasse.
Par exemple, l’étoile comprend un pluralité d’évidements ménagés dans les dents de l’étoile dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de la dent.
Selon un autre aspect de la présente invention, la culasse et l’étoile sont formées par découpe à partir d’au moins une pièce commune.
Selon un autre aspect de la présente invention, la culasse et l’étoile sont formées par découpe à partir d’un empilement d’un ensemble de tôles configurées pour être superposées axialement.
Selon un autre aspect de la présente invention, les évidements sont ménagés seulement dans certaines tôles de l’ensemble.
Selon un autre aspect de la présente invention, la culasse comprend deux évidements axiaux ménagés de part et d’autre d’une encoche et/ou l’étoile comprend deux évidements axiaux ménagés dans les dents de l’étoile et à côté d’un bord respectif de la dent, par exemple dans un intervalle compris entre 0,5 et 5mm du bord de la dent.
Selon un autre aspect de la présente invention, la hauteur des évidements est sensiblement égale à la hauteur des encoches.
Selon un autre aspect de la présente invention, la largeur des évidements est comprise entre 0,6mm et 2mm, de préférence entre 0,8mm et 1mm.
Selon un autre aspect de la présente invention, les évidements sont ménagés dans une direction sensiblement radiale.
Selon un autre aspect de la présente invention, les encoches et l’extrémité des dents ont une forme rectangulaire ou en queue d’aronde.
Selon un autre aspect de la présente invention, un orifice axial traversant est ménagé à l’interface entre l’extrémité des dents de l’étoile et les encoches de la culasse, ledit orifice étant configuré pour recevoir un plot de guidage lors de l’insertion de l’étoile dans la culasse.
Selon un autre aspect de la présente invention, les encoches et/ou les extrémités des dents comprennent deux hauteurs différentes formant une marche dans une direction tangentielle créant une zone à fortes contraintes mécaniques et une zone à faibles contraintes mécaniques entre l’extrémité des dents et les encoches lors de l’insertion de l’étoile dans la culasse.
La présente invention concerne également un stator comprenant un corps de stator tel que décrit précédemment et une pluralité de bobines formées par une pluralité d’enroulement de fil de bobinage autour des dents de l’étoile.
La présente invention concerne également un moteur électrique comprenant un stator tel que décrit précédemment.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un corps de stator tel que décrit précédemment, ledit procédé de fabrication comprenant :
- une étape de découpe d’un empilement de tôles pour former, d’une part, une étoile comprenant une pluralité de dents et, d’autre part, une culasse comprenant une pluralité d’encoches de forme complémentaire aux extrémités des dents,
- une étape de formation d’une pluralité d’évidements ménagés dans une direction axiale :
- dans la culasse à côté des encoches et/ou,
- dans les dents de l’étoile.
Selon un autre aspect de la présente invention, l’étape de formation d’une pluralité d’évidements est réalisée seulement pour certaines tôles de l’empilement.
Selon un autre aspect de la présente invention, lors de l’étape de découpe, le nombre d’encoches ménagées dans la culasse est le double du nombre de dents de l’étoile.
Selon un autre aspect de la présente invention, au moins une des encoches a une largeur et/ou une hauteur réduite par rapport aux autres encoches.
Selon un autre aspect de la présente invention, au moins une des encoches comprend au moins un élément de serrage permettant de maintenir solidaires l’étoile et la culasse, une fois l’étoile insérée à l’intérieur de la culasse.
On comprend que l’espace disponible pour accueillir la dent est de fait réduit. Plus précisément, la largeur de l’encoche qui est munie d’au moins un élément de serrage est réduite par la présence de ces éléments de serrage, conférant à l’encoche une largeur inférieure à la largeur de la dent destinée à être insérée dans l’encoche.
Par exemple, l’au moins un élément de serrage comprend une protubérance déformable élastiquement.
La protubérance peut être ménagée dans l’encoche.
La protubérance peut être ménagée le long des parois latérales de l’encoche. Autrement dit, la protubérance peut être ménagée le long des parois de l’encoche adjacentes à la dent lorsque la dent est montée dans l’encoche.
Dans cette configuration, l’insertion de la dent dans l’encoche entraine la déformation élastique des protubérances. Par exemple, les protubérances sont des languettes déformables élastiquement.
Selon un aspect de l’invention, l’au moins un élément de serrage exerce une pression suffisante sur la dent de l’étoile pour permettre de la maintenir à l’intérieur de l’encoche.
Selon un aspect de l’invention, la culasse peut comprendre :
- au moins une encoche comprenant au moins un élément de serrage et/ou ;
- au moins une encoche disposée à côté d’au moins un évidement ; et/ou
- au moins une encoche sans caractéristiques additionnelles telles que précédemment décrites.
Selon un aspect de l’invention, le corps de stator pour moteur électrique peut être réalisé selon les étapes du procédé suivant :
  • empilement d’un ensemble de tôles superposées selon la direction axiale ;
  • assemblage des tôles les unes aux autres, par exemple par emboîtement ou greffage ;
  • découpage de chacune des tôles pour fournir d’une part, une tranche d’étoile et d’autre part une tranche de culasse ;
  • découpage des tôles via un outil de découpe pour former au moins une encoche selon la direction axiale ;
  • insertion d’au moins un élément de serrage dans l’au moins une encoche par collage, sertissage, soudage, emboitement élastique, complémentarité de forme ou tout autre moyen jugé approprié par l’homme du métier ;
  • formation d’au moins un évidement par exemple par retrait de matière dans la tôle, l’au moins un évidement étant ménagé à côté d’au moins une encoche dans la direction axiale.
Selon un mode de réalisation, les tôles comprennent une pluralité d’évidements.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
représente une vue schématique en perspective d’une étoile et d’une culasse d’un corps de stator d’un moteur électrique;
représente une vue de face de l’étoile et de la culasse de la  ;
représente une vue de face de l’étoile de la culasse de la à l’état assemblé ;
représente une vue agrandie de l’interface entre une dent de l’étoile et la culasse à l’état assemblé;
représente une vue de face de l’étoile et de la culasse selon un premier mode de réalisation ;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon le premier mode de réalisation de la présente invention ;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon un troisième mode de réalisation de la présente invention;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon un sixième mode de réalisation de la présente invention;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon un septième mode de réalisation de la présente invention;
représente un schéma de l’extrémité d’une dent et d’une encoche de culasse selon un huitième mode de réalisation de la présente invention;
représente un schéma d’un corps de stator selon un neuvième mode de réalisation;
représente un schéma d’un stator comprenant un corps de stator selon un mode de réalisation la présente invention;
représente un organigramme des étapes d’un procédé de fabrication d’un corps de stator selon un mode de réalisation de la présente invention ;
représente un organigramme des étapes d’un procédé de fabrication d’un stator selon un mode de réalisation de la présente invention ;
représente un schéma d’un corps de stator vu de dessus selon un dixième mode de réalisation de la présente invention ;
[Fig 19] représente une coupe verticale d’un corps de stator selon le dixième mode de réalisation ;
représente une vue de dessus d’une culasse selon le dixième mode de réalisation.
Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément inter-changer de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.
La présente invention concerne un corps de stator 1 pour moteur électrique réalisé en deux parties, d’une part une étoile centrale 3 et d’autre part une culasse périphérique 5 de forme annulaire, à partir d’au moins une pièce initiale commune. En pratique, le corps de stator 1 est généralement obtenu à partir d’un empilement de tôles superposées selon une direction axiale notée par un axe X sur la et assemblées les unes aux autres, par exemple par emboîtement (« interlocking » en anglais) ou greffage (« grafting » en anglais). Chaque tôle de l’empilement est ainsi découpée pour fournir d’une part, une tranche d’étoile 3 et d’autre part une tranche de culasse 5. Comme représenté sur la , le corps de stator 1 comprend une étoile 3 comprenant une pluralité de dents 30 destinées à recevoir une pluralité de bobines respectives et une culasse 5 configurée pour venir se positionner autour de l’étoile 3 pour former le circuit magnétique. La culasse 5 a une forme générale cylindrique ou annulaire et comprend une pluralité d’encoches axiales 50 sur sa face interne destinées à recevoir l’extrémité des dents 30 de l’étoile 3. Les encoches axiales 50 peuvent présentées différentes formes de section, par exemple des sections rectangulaires comme sur la ou en forme de queue d’aronde comme sur la . Cependant, l’invention ne se limite à ces formes d’encoches 50. Les dents 30 de l’étoile 3 s’étendent radialement et leur extrémité a une forme complémentaire des encoches axiales 50 de la culasse 5. L’étoile 3 est configurée pour être insérée à l’intérieur de la culasse 5 par translation axiale selon l’axe X (une fois les bobines positionnées sur l’étoile 3). L’une des encoches axiales 50 peut avoir une largeur et/ou une hauteur plus petite pour limiter le déplacement de l’étoile 3 dans la culasse 5. Cette encoche 50 est par exemple obtenue en utilisant deux outils de découpe ou en découpant l’étoile 3 avec un décalage angulaire qui permet d’être entre deux dents 30 consécutives de l’étoile 3 (décalage de 10° par exemple).
Le corps de stator 1 comprend également au moins un évidement, ici, une pluralité d’évidements 7, 7’ configurés pour réduire les interférences entre l’étoile 3 et la culasse 5 lors de leur assemblage. Les évidements 7, 7’ sont par exemple réalisés par retrait de matière, estampage ou incision.
Selon un premier et un deuxième modes de réalisation représentés sur les figures 6 et 7, les évidements 7 sont réalisés dans la culasse 5 et sont ménagés à côté des encoches 50, par exemple à une distance comprise entre 0,6mm et 3mm des encoches 50. Les évidements 7 s’étendent dans une direction axiale (selon l’axe X) mais ne sont pas nécessairement traversants. Selon un mode de réalisation particulier, les évidements 7 sont ménagés seulement dans certaines tôles de l’empilement axial, par exemple dans une tôle sur deux ou dans deux tôles sur trois (cela peut aussi varier entre les différentes zones de la culasse 5, autour d’une encoche 50 ou d’une autre). La hauteur des évidements 7 est par exemple comprise entre 0,8 et 1,2 fois la hauteur des encoches 50. La largeur des évidements 7 est par exemple comprise entre 0,6mm et 3mm, par exemple 0,8mm. Les évidements 7 sont configurés pour permettre une flexion de la paroi adjacente de l’encoche 50 lors de l’insertion de l‘étoile 3 dans la culasse 5 de manière à réduire les interférences pouvant notamment conduire à une augmentation du diamètre de la culasse 5 sans créer d’écarts entre les dents 30 de l’étoile 3 et la culasse 5. Dans l’exemple des figures 6 et 7, des évidements sont ménagés de part et d’autre de l’encoche 50 mais il est également possible de ménager un évidement 7 d’un seul côté d’une encoche 50. Le nombre d’évidements 7 associé à une encoche peut aussi être différent d’une encoche 50 à l’autre. Dans l’exemple présenté sur les figures 6 et 7, les évidements 7 ont une largeur constante et donc une section rectangulaire mais d’autres formes de section sont également envisageables. Dans l’exemple présenté sur les figures 6 et 7, les évidements 7 s’étendent dans une direction radiale mais d’autres orientations sont également possibles, notamment dans le cas d’encoches 50 en forme de queue d’aronde.
Selon un troisième, un quatrième et un cinquième modes de réalisation représentés sur les figures 8 à 10, les évidements 7’ sont ménagés dans les dents 30 de l’étoile 3. Les différentes caractéristiques (dimensions, forme, orientation, etc...) et variantes (nombre, seulement dans certaines tôles, etc...) des évidements 7’ peuvent être similaires aux modes de réalisation présentés précédemment. Les évidements 7’ sont configurés pour permettre une flexion de la paroi adjacente de la dent 30 qui est destinée à venir en contact avec une encoche 50 afin de réduire les interférences pouvant notamment conduire à une augmentation du diamètre de la culasse 5 et sans créer d’écarts entre les dents 30 de l’étoile 3 et la culasse 5. L’épaisseur de la paroi de la dent 30 au niveau de l’évidement 7’ est par exemple compris entre 0,6mm et 3mm, par exemple 0,8mm.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, il est également possible de combiner les deux modes de réalisation présentés précédemment à partir des figures 6 à 10 en ménageant des évidements 7, 7’ à la fois dans la culasse 5 et dans l’extrémité des dents 30 de l’étoile 3 ou en ménageant des évidements dans la culasse 5 pour certains ensembles dent 30-encoche 50 ou certaines tôles et des évidements dans les dents 30 de l’étoile 3 pour d’autres ensembles dent 30-encoche 50 ou d’autres tôles ou toutes combinaisons possibles de ces modes de réalisation.
De plus, comme représenté sur la , le corps de stator 1 peut comprendre des orifices axiaux traversants 9 ménagés à l’interface entre l’extrémité des dents 30 de l’étoile 3 et les encoches 50 de la culasse 5. L’orifice 9 a par exemple une section circulaire, une première moitié du cercle étant ménagée dans la culasse 5 et la deuxième moitié du cercle étant ménagée dans l’extrémité de la dent 30. De tels orifices 9 peuvent être ménagés à l’extrémité de chaque dent 30 de l’étoile 3. L’orifice 9 est configuré pour recevoir un plot de guidage 11 lors de l’insertion de l’étoile 3 dans la culasse 5 par translation axiale. Les plots de guidage 11 permettent d’orienter l’étoile 3 dans la même direction axiale que la culasse 5 et ainsi faciliter l’insertion de l’étoile 3 dans la culasse 5. Les plots de guidage 11 sont par exemple réalisés en acier et peuvent comprendre une partie chanfreinée pour faciliter leur introduction dans les orifices traversants 9. Le diamètre des plots de guidage 11 et des orifices traversants 9 est par exemple compris entre 1,5 et 2,5mm, notamment 2mm. De tels orifices 9 et plots de guidage 11 peuvent être utilisés avec l’ensemble des modes de réalisation décrits précédemment.
Selon un mode de réalisation particulier, deux hauteurs différentes peuvent être utilisées lors de la formation de l’extrémité des dents 30 de l’étoile 3 et des encoches 50 de la culasse 5 comme représenté sur la . Ces deux hauteurs différentes forment une marche à l’interface entre l’étoile 3 et la culasse 5, soit une première marche 13 sur la dent 30 et une deuxième marche 13’ sur la culasse. La différence de hauteur (ou hauteur de la marche 13, 13’) est par exemple comprise entre 50μm et 0,2mm. De plus, lors du montage, l’une des pièces, l’étoile 3 ou la culasse 5, est destinée à être retournée de sorte que la partie la plus haute de la dent 30 est configurée pour être en regard avec la hauteur la plus faible de l’encoche 50 comme représenté sur la . Une telle configuration entraîne de fortes contraintes sur une partie de l’interface entre la dent 30 de l’étoile 3 et l’encoche 50 de la culasse 5 et des contraintes faibles sur l’autre partie de l’interface dent 30-encoche 50. Cela permet d’assurer le contact entre l’étoile 3 et la culasse 5 dans la zone de fortes contraintes et ainsi d’éviter des écarts entre les deux pièces (l’étoile 3 et la culasse 5) pouvant conduire à des pertes, notamment magnétiques, et donc une baisse d’efficacité du moteur électrique. De telles hauteurs différentes peuvent être utilisés avec l’ensemble des modes de réalisation décrits précédemment et notamment avec les orifices 9 et plots de guidage 11 comme représenté sur la .
Selon un autre mode de réalisation représenté sur la , les évidements 7 sont réalisés par des encoches additionnelles 50’ ménagées dans la culasse 5 entre les encoches 50 destinées à recevoir l’extrémité des dents 30 de l’étoile 3. La culasse 5 comprend par exemple un nombre d’encoches 50, 50’ égal à deux fois le nombre de dents 30 de l’étoile 3, le nombre d’encoches additionnelles 50’ étant égal au nombre d’encoches 50 destinées à recevoir l’extrémité des dents 30 de l’étoile 3. Ces encoches additionnelles 50’ peuvent être ménagées par le même procédé que les encoches 50 destinées à recevoir l’extrémité des dents en pivotant la culasse d’un angle prédéterminé de sorte que la réalisation des encoches additionnelles 50’ peut être simple et rapide. Ces encoches additionnelles 50’ permettent, comme les évidements 7 des modes de réalisation présentés sur les figures 6 et 7, une légère déformation des parois des encoches 50 sans engendrer une augmentation du diamètre de la culasse 5 lors de l’introduction de l’étoile 3 dans la culasse 5.
La présente invention concerne également un stator 10 comprenant un corps de stator 1 tel que décrit précédemment formé par une étoile 3 et une culasse 5. La représente un tel stator 10. Le stator 10 comprend une pluralité de bobines 40, dix-huit bobines 40 dans le cas du stator 10 de la (l’une des bobines 40 n’est pas représentée sur la ), configurés pour être positionnées autour des dents 30 de l’étoile 3. Les bobines 40 sont par exemple réalisées par un enroulement d’un fil de bobinage 41 autour d’un bobineau 42 configuré pour venir se positionner sur une dent 30 de l’étoile 3. L’étoile 3 est insérée dans la culasse 5 lorsque toutes les bobines 40 sont positionnées sur les dents 30 de l’étoile 3.
La présente invention concerne également un moteur électrique comprenant un stator 10 tel que décrit précédemment. Le moteur électrique est par exemple un moteur triphasé.
La présente invention concerne également un procédé de procédé de fabrication d’un corps de stator 1 tel que décrit précédemment. La représente un organigramme des étapes du procédé de fabrication du corps de stator 1.
La première étape 101 concerne l’empilement de tôles selon une direction axiale et la fixation des tôles entre elles, par exemple par emboîtement (« interlocking » en anglais) ou greffage (« grafting » en anglais). Les tôles sont des tôles métalliques, par exemple en acier. L’épaisseur des tôles est par exemple de 0,3mm. L’empilement a une forme sensiblement cylindrique.
La deuxième étape 102 concerne une étape de découpe de l’empilement de tôles obtenu à l’étape 101. La découpe permet de former d’une part une étoile 3 comprenant une pluralité de dents 30 et d’autre part une culasse 5 comprenant une pluralité d’encoches 50 de forme complémentaire aux extrémités des dents 30. L’extrémité des dents 30 et les encoches 50 peuvent avoir des formes rectangulaires ou en queue d’aronde par exemple. La représente un exemple d’une étoile 3 et d’une culasse 5 obtenues après l’étape de découpe 102.
La troisième étape 103 concerne une étape de formation d’une pluralité d’évidements 7 ménagés dans la culasse 5 à côté des encoches 50 dans une direction axiale. En complément ou en alternative, l’étape 103 peut également comprendre une étape de formation d’une pluralité d’évidements 7’ ménagés dans les dents 30 de l‘étoile 3 dans une direction axiale. Comme indiqué précédemment, le nombre, la position, la forme et la taille des évidements 7, 7’ peuvent être adaptés en fonction des contraintes mécaniques. Les évidements 7, 7’ peuvent également être ménagés seulement dans certaines tôles. La troisième étape 103 peut également comprendre la formation d’orifices traversants 9 à l’interface entre l’extrémité des dents 30 et la culasse 5 destinés à recevoir des plots de guidage 11.
Les évidements 7 réalisés dans la culasse 5 peuvent également correspondre à des encoches additionnelles 50’ (qui ne sont pas destinées à recevoir l’extrémité d’une dent 30 de l’étoile 3).
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un stator comprenant le procédé de fabrication du corps de stator 1 décrit précédemment ainsi que des étapes supplémentaires décrites sur l’organigramme de la .
La quatrième étape 104 concerne l’enroulement d’une pluralité de spires d’un fil de bobinage 41 autour d’un bobineau 42 pour former une bobine 40. Cet enroulement est répété pour former l’ensemble des bobines 40 du stator 10.
La cinquième étape 105 concerne le positionnement des bobines 40 formées à l’étape 104 sur les dents 30 de l’étoile 3, les bobineaux 42 venant se fixer sur les dents 30 respectives de l’étoile 3.
Alternativement aux étapes 104 et 105, le fil de bobinage 41 peut être enroulé directement autour des dents 30 de l’étoile 3.
La sixième étape 106 concerne le positionnement de la culasse 5 autour de l’étoile 3 comprenant les bobines 40. Le positionnement est réalisé par translation axiale. L’étape 106 peut comprendre le positionnement préalable de plots de guidage 11 à l’interface entre l’extrémité des dents 30 et de la culasse 5 si des orifices traversants 9 ont été ménagés à cet effet à l’étape 103. La culasse 5 est positionnée autour de l’étoile 3 par une translation axiale.
Pour les deux procédés de fabrication, l’ordre des étapes peut être différent de l’ordre présenté et certaines étapes peuvent être réalisées simultanément, par exemple les étapes 102 et 103 peuvent être simultanées.
Les figures 18, 19 et 20 représentent un dixième mode de réalisation de la présente invention décrit ci-après. Ce mode de réalisation diffère de ce qui précède en ce que, au moins une des encoches 50 comprend au moins un élément de serrage 51 permettant de maintenir solidaires l’étoile 3 et la culasse 5, une fois l’étoile 3 insérée à l’intérieur de la culasse 5. On comprend que l’espace disponible pour accueillir la dent 30 est de fait réduit. Plus précisément, la largeur de l’encoche 50 qui est munie d’au moins un élément de serrage 51 est réduite par la présence de ces éléments de serrage 51, conférant à l’encoche 50 une largeur inférieure à la largeur de la dent 30 destinée à être insérée dans l’encoche 50.
Dans cette configuration, la culasse 5 peut comprendre :
- au moins une encoche 50 comprenant au moins un élément de serrage 51 et/ou;
- au moins une encoche 50 disposée à côté d’au moins un évidement 7 et/ou ;
- au moins une encoche 50 sans caractéristiques additionnelles telles que précédemment décrites.
Cette configuration est représentée sur la .
Dans ce dixième mode de réalisation, l’au moins un élément de serrage 51 comprend une protubérance déformable élastiquement. La protubérance peut être ménagée dans l’encoche 50.
La protubérance est ménagée le long des parois latérales de l’encoche 50. Autrement dit, la protubérance peut être ménagée le long des parois de l’encoche 50 adjacentes à la dent 30 lorsque la dent 30 est montée dans l’encoche 50.
Dans cette configuration, l’insertion de la dent 30 dans l’encoche 50 entraine la déformation élastique des protubérances. Ici, les protubérances sont des languettes déformables élastiquement.
Par exemple, l’au moins un élément de serrage 51 exerce une pression suffisante sur la dent 30 de l’étoile 3 pour permettre de la maintenir à l’intérieur de l’encoche 50.
Comme représenté sur la , l’élément de serrage 51 s’étend sur toute la longueur d’au moins une paroi latérale de l’encoche 50 selon la direction radiale, ici les deux parois latérales de l’encoche 50. L’homme du métier pourrait également prévoir que l’élément de serrage 51 s’étend sur une partie de la longueur d’au moins une paroi latérale de l’encoche 50 selon la direction radiale ; ici les deux parois latérales.
Comme représenté sur la [Fig 19], plusieurs éléments de serrage 51 sont disposés le long d’au moins une paroi latérale de l’encoche 50 selon la direction axiale, ici les deux parois latérales.
Dans ce mode de réalisation, le corps de stator 1 pour moteur électrique est réalisé selon les étapes du procédé suivant :
  • empilement d’un ensemble de tôles superposées selon la direction axiale ;
  • assemblage des tôles les unes aux autres, par exemple par emboîtement ou greffage ;
  • découpage de chacune des tôles pour fournir d’une part, une tranche d’étoile 3 et d’autre part une tranche de culasse 5 ;
  • découpage des tôles via un outil de découpe pour former au moins une encoche 50 selon la direction axiale ;
  • insertion d’au moins un élément de serrage 51 dans l’au moins une encoche 50 par collage, sertissage, soudage, emboitement élastique, complémentarité de forme ou tout autre moyen jugé approprié par l’homme du métier ;
  • formation d’au moins un évidement 7 par exemple par retrait de matière dans la tôle, l’au moins un évidement 7 étant ménagé à côté d’au moins une encoche 50 dans la direction axiale.
Selon un mode de réalisation, les tôles comprennent une pluralité d’évidements 7.

Claims (13)

  1. Corps de stator (1) pour moteur électrique comprenant :
    - une culasse (5) de forme générale cylindrique et comprenant une pluralité d’encoches axiales (50) sur sa face interne,
    - une étoile (3) comprenant une pluralité de dents (30) s’étendant radialement et dont l’extrémité a une forme complémentaire des encoches (50) de la culasse (5), l’étoile (3) étant configurée pour être insérée à l’intérieur de la culasse (5) par translation axiale,
    caractérisé en ce que
    - la culasse (5) comprend au moins un évidement (7) ménagé à côté d’au moins une encoche (50) de la pluralité d’encoches (50) dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de l’encoche (50) lors de l’insertion de l‘étoile (3) dans la culasse (5) et/ou,
    - l’étoile (3) comprend au moins un d’évidement (7’) ménagé dans au moins une dent (30) de la pluralité de dents (30) de l’étoile (3) dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de la dent (30).
  2. Corps de stator (1) selon la revendication 1 dans lequel la culasse (5) et l’étoile (3) sont formées par découpe à partir d’au moins une pièce commune.
  3. Corps de stator (1) selon la revendication 2 dans lequel la culasse (5) et l’étoile (3) sont formées par découpe à partir d’un empilement d’un ensemble de tôles configurées pour être superposées axialement.
  4. Corps de stator (1) selon la revendication 3 dans lequel l’au moins un évidement (7, 7’) est ménagé seulement dans certaines tôles de l’ensemble.
  5. Corps de stator (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la culasse (5) comprend deux évidements axiaux (7) ménagés de part et d’autres de l’au moins une encoche (50) et/ou l’étoile (3) comprend deux évidements axiaux (7’) ménagés dans les dents (30) de l’étoile (3) et à côté d’un bord respectif de la dent (30).
  6. Corps de stator (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la hauteur de l’au moins un évidement (7, 7’) est sensiblement égale à la hauteur de l’au moins une encoche (50).
  7. Corps de stator (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la largeur de l’au moins un évidement (7, 7’) est comprise entre 0,6mm et 2mm, de préférence entre 0,8mm et 1mm.
  8. Corps de stator (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’au moins une encoches (50) et/ou l’extrémité de l’au moins une dent (30) comprend deux hauteurs différentes formant une marche (13, 13’) dans une direction tangentielle créant une zone à fortes contraintes mécaniques et une zone à faibles contraintes mécaniques entre l’extrémité de l’au moins une dent (30) et l’au moins une encoche (50) lors de l’insertion de l’étoile (3) dans la culasse (5).
  9. Corps de stator (1) selon l’une des revendications 1 à 8 dans lequel la culasse (5) comprend une pluralité d’évidements (7) ménagés à côté des encoches (50) dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de l’encoche (50) lors de l’insertion de l‘étoile (3) dans la culasse (5) et/ou l’étoile (3) comprend un pluralité d’évidements (7’) ménagés dans les dents (30) de l’étoile dans une direction axiale pour permettre une flexion de la paroi adjacente de la dent (3).
  10. Corps de stator (1) selon l’une des revendications 1 à 8 dans lequel au moins une des encoches (50) comprend au moins un élément de serrage (51) permettant de maintenir solidaires l’étoile (3) et la culasse (5), une fois l’étoile (5) insérée à l’intérieur de la culasse (5).
  11. Stator (10) comprenant un corps de stator (1) selon l’une des revendications précédentes et une pluralité de bobines (40) formées par une pluralité d’enroulement de fil de bobinage (41) autour des dents (30) de l’étoile (3).
  12. Moteur électrique comprenant un stator (10) selon la revendication précédente.
  13. Procédé de fabrication d’un corps de stator (1) selon l’une des revendications 1 à 9, ledit procédé de fabrication comprenant :
    - une étape (102) de découpe d’un empilement de tôles pour former, d’une part, une étoile (3) comprenant une pluralité de dents (30) et, d’autre part, une culasse (5) comprenant une pluralité d’encoches (50) de forme complémentaire aux extrémités des dents (30),
    - une étape (103) de formation d’au moins un évidement (7, 7’) ménagés dans une direction axiale :
    - dans la culasse (5) à côté d’au moins une encoche (50) de la pluralité d’encoches (50) et/ou,
    - dans au moins une dent (30) de la pluralité de dents (30) de l’étoile (3).
PCT/EP2022/077407 2021-09-30 2022-09-30 Corps de stator pour moteur électrique, stator, moteur électrique et procédé de fabrication associé WO2023052635A1 (fr)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4912353A (en) * 1987-10-02 1990-03-27 Mitsushita Electric Industrial Co., Ltd. Two-piece motor stator
EP1087497A2 (fr) * 1999-09-21 2001-03-28 ebm Werke GmbH & Co. KG Stator pour un moteur avec un rotor interne
EP1322021A1 (fr) * 2001-12-23 2003-06-25 Grundfos A/S Stator pour moteur éléctrique

Patent Citations (3)

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