WO2023156735A1 - Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit - Google Patents

Rotor for an electric motor provided with a cooling circuit Download PDF

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WO2023156735A1
WO2023156735A1 PCT/FR2023/050204 FR2023050204W WO2023156735A1 WO 2023156735 A1 WO2023156735 A1 WO 2023156735A1 FR 2023050204 W FR2023050204 W FR 2023050204W WO 2023156735 A1 WO2023156735 A1 WO 2023156735A1
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WO
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rotor
shaft
stack
channel
channels
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/050204
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French (fr)
Inventor
Cédric LEDIEU
Julien BRODNIK
Original Assignee
Novares France
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Publication date
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    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
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    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts

Definitions

  • the invention relates to a rotor for an electric motor arranged to allow better evacuation of the heat generated during its operation.
  • the invention also relates to an electric motor comprising such a rotor.
  • current electric motors have a rotor attached to a shaft and a stator which surrounds the rotor.
  • the stator is mounted in a casing which has bearings for the rotational mounting of the shaft.
  • the rotor comprises a body formed by a stack of laminations or pole wheels (claw pole) held in the form of a package by means of a suitable fastening system.
  • the rotor body has internal cavities housing permanent magnets.
  • the stator comprises a body consisting of a stack of laminations forming a crown, the inner face of which is provided with teeth delimiting two by two a plurality of slots open towards the inside of the stator body and intended to receive phase windings.
  • phase windings pass through the notches of the stator body and form buns protruding from either side of the stator body.
  • the phase windings can for example consist of a plurality of U-shaped conductor segments, the free ends of two adjacent segments being connected together by welding.
  • each flange has the overall shape of a disc extending in a radial plane perpendicular to the axis of the shaft.
  • Each flange has a central hole for coaxial mounting on the shaft and several through holes intended to receive fixing screws passing axially through the entire stack of sheets, said screws being secured to the flanges by means of nuts.
  • the front and rear flanges are generally formed of a non-magnetic, heat-conducting material, for example a metal.
  • the crankcase generally has front and rear bearings assembled together.
  • the bearings define an internal cavity in which the rotor and stator are housed.
  • Each of the bearings centrally carries a ball bearing for the rotational mounting of the rotor shaft.
  • the invention therefore aims to provide a rotor and an electric motor comprising such a rotor arranged to allow better evacuation of the heat generated during its operation and not having the drawbacks of the existing solutions described above.
  • the invention relates to a rotor for an electric motor comprising:
  • a stack of laminations mounted coaxially on the rotor shaft, said stack of laminations comprising first internal cavities and at least two second internal cavities symmetrical with respect to the axis of the shaft and between them, said second internal cavities passing through axially the entire stack of sheets such that they open out, at one of their ends, at a front side face of said stack of sheets and, at another of their ends, at a rear side face of said stack of laminations, said second internal cavities being configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the stack of laminations;
  • a front flange and a rear flange mounted coaxially on the rotor shaft and arranged axially on either side of the stack of sheets so as to be contiguous respectively to the front and rear side faces of the stack of sheets;
  • the shaft is provided with at least a first internal channel for the circulation of a cooling fluid, said inlet channel, and with at least a second internal channel for the circulation of a cooling fluid, said channel outlet, and in that the front flange, respectively the rear flange, is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the stack of laminations at least two front connection channels, respectively at least two rear link, inside which a cooling fluid can circulate, each of said front link channels, respectively rear, being in fluid communication with one of said inlet and outlet channels and with one of said second internal cavities;
  • the rotor further comprises at least two filler modules of plastic material, each of said filler modules being intended to be housed in one of said second internal cavities and being configured so as to form, in combination with
  • the rotor of the invention will make it possible to better evacuate the heat generated during its use, due to the passage of a cooling fluid in longitudinal fluid circulation channels formed inside the stack of sheets.
  • These longitudinal channels having a smaller volume than that of the second internal cavities, the cooling fluid will circulate optimally inside the stack of sheets.
  • the filling modules it will thus be possible to position the longitudinal channels close to the permanent magnets of the rotor, thus causing the cooling fluid to circulate as close as possible to the hot regions of the stack of laminations. A better heat dissipation will thus be obtained.
  • the fact of circulating the cooling fluid through the end plates generates few modifications at the level of the general structure of the electric motor and, therefore, offers a relatively inexpensive solution to the problem of evacuation. heat in electric motors.
  • each longitudinal fluid circulation channel is defined at least partially by at least one longitudinal groove formed inside a peripheral wall of one of the filling modules, said peripheral wall being in contact with an internal wall of the packet of sheet which at least partially defines one of the second internal cavities.
  • each longitudinal fluid circulation channel has a serpentine shape.
  • said front connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said rear connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a cooling fluid intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the front flange and the front lateral face of the pack of laminations through the said front connection channels, then inside the pack of laminations through the said longitudinal fluid circulation channels , then between the rear flange and the rear side face of the stack of sheets through said rear connection channels, and finally through the outlet channel.
  • the shaft comprises a hollow front end portion and a hollow rear end portion separated from the front end portion by a solid central portion, the front end portion, respectively the rear end portion, being traversed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel, respectively the outlet channel, of the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed at inside the front end portion, respectively the rear end portion, so as to open on one side into the inlet channel, respectively the outlet channel, and on the other side into said channels front link, respectively said rear link channels.
  • said rear connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said front connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a cooling fluid intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the rear flange and the rear side face of the pack of laminations through the said rear connecting channels, then inside the pack of laminations through the said longitudinal fluid circulation channels , then between the front flange and the front side face through said front connecting channels, and finally through the outlet channel.
  • the shaft comprises a hollow front end portion and a solid rear end portion separated from the front end portion by a hollow central portion, the front end portion and the central portion being traversed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel of the shaft, the front end portion also being crossed by at least one peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity, said at least one peripheral cavity forming the outlet from the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed inside the front end portion, respectively the central portion, so as to emerge from a side in the output channel, respectively the input channel, and on the other side in the said front link channels, respectively the said rear link channels.
  • the shaft comprises a main body provided with a blind hole aligned along the axis of the shaft, said blind hole comprising two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section having a first internal diameter and a second section having a second internal diameter, and a plastic insert is housed inside the blind hole at the first section, said insert being formed of a tubular part aligned with the second section of the blind hole and having an internal diameter which is substantially equal to the second internal diameter, and an annular portion extending radially around one of the ends of the tubular part, said annular part being positioned at the level of the interface between the first section and the second section of the blind hole and having an external diameter which is substantially equal to the first internal diameter, the inlet channel of the shaft being defined jointly by the tubular part of the insert and by the second section of the blind hole and the outlet channel of the shaft corresponding to the space delimited by the first section of the blind hole and by the tubular and annular parts of the insert.
  • the insert comprises one or more splitter fins extending radially from the outer periphery of the tubular part, each of the splitter fins being configured to separate the outlet channel into two or more outlet channel segments.
  • each of the front and rear flanges has an internal face in contact with a lateral face of the stack of laminations, said internal face being provided with at least two radial grooves of oblong shape, each of said radial grooves extending radially from a first end opening onto a hollow central zone of said flange, at the level of which said radial groove is in fluid communication with the inlet or outlet channel of the shaft, up to a second end opening onto one of the longitudinal circulation channels of fluid.
  • each of said radial grooves faces a radial hole formed through the shaft, said radial hole opening on one side onto the inlet or outlet channel of the shaft and on the other side onto the peripheral wall of the tree.
  • each of the front and rear flanges is provided on its internal face with a circular groove intended to accommodate an annular-shaped seal, said seal being intended to provide sealing between the flange and the stack of sheets .
  • the invention also relates to an electric motor comprising a rotor as defined above.
  • Figure 1 is a truncated perspective view of a rotor-stator assembly according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of the rotor-stator assembly shown in Figure 1.
  • Figure 4 is a perspective view of the laminations of the rotor of figure 1, equipped with permanent magnets.
  • Figure 5 is a perspective view of the filling modules of the rotor of Figure 1.
  • Figure 6 is a perspective view of the stack of sheets of Figure 4 equipped with the filling modules of Figure 5 and permanent magnets.
  • Figure 7 is a perspective view of the shaft fitted to the rotor of figure 1.
  • Figure 9 is a front axial view of the shaft of Figure 7.
  • Figure 11 is a perspective view of the outer face of the front flange used in the rotor of Figure 1.
  • Figure 12 is a perspective view of the internal face of the flange of figure 11.
  • Figure 13 is a longitudinal sectional view of a shaft fitted to a rotor according to a second embodiment of the invention.
  • an axial orientation relates to an orientation parallel to the axis of rotation of the rotor and a radial orientation relates to an orientation perpendicular to the axis of rotation of the rotor.
  • forward and aft refer to separate positions along the axis of rotation of the rotor.
  • the "front" end of the rotor shaft corresponds to the end of the shaft on which can be fixed a pulley, a pinion, a spline intended to transmit the rotational movement of the rotor to any other similar motion transmission device.
  • Figures 1 and 2 show a rotor 10 according to a first embodiment of the invention, the rotor 10 being surrounded by a stator 36 of annular shape.
  • the rotor 10 comprises a substantially cylindrical body formed by a stack of laminations 14 (shown in FIG. 4) made of a ferromagnetic material, in particular steel, said body being integral in rotation with a shaft 12 mounted rotatably about an axis X.
  • the rotor 10 further comprises a plurality of permanent magnets 15 intended to be housed in a plurality of first internal cavities 141 formed inside the stack of laminations 14 (see FIG. 4) and arranged obliquely to each other, each of the first internal cavities 141 housing one or more permanent magnets 15.
  • the magnets 15 may be made of rare earth, for example.
  • the magnets 15 have the shape of a parallelepiped with a rectangular section and are aligned in two planes perpendicular to the axis X of the shaft 12, each of said planes respectively forming a front side face 143 and a side face rear 144 of the stack of laminations 14.
  • the magnets 15 are distributed uniformly around the axis X and are arranged so as to form a star pattern with several branches.
  • Sheet pack 14 is mounted coaxially on the shaft 12.
  • the shaft 12 can be force-fitted inside a central opening of the stack of laminations 14 so as to connect the body of the rotor in rotation with the shaft 12.
  • the stack of laminations 14 is formed by an axial stack of laminations which extend in a radial plane perpendicular to the axis X of the shaft 12.
  • a plurality of fixing holes 11 are made in the stack of laminations 14 to allow the passage of fixing screws (not shown). These fixing holes 11 are through so that it is possible to pass a screw inside each hole 11.
  • a first end of the screws bears against the outer face of a front end flange 17, while the other end of the screws protrudes from the outer face of a rear end flange 19 and is threaded so as to receive a nut which, once screwed, exerts pressure against said outer face.
  • the stack of sheets 14 is clamped axially between the front end flange 17 and the rear end flange 19.
  • These flanges 17, 19 can advantageously make it possible to ensure balancing of the rotor 10 while allowing good maintenance of the magnets 15 inside the first internal cavities 141 .
  • These flanges can be balanced by adding or removing material. The removal of material can be carried out by machining, while the addition of material can be carried out by implanting elements in openings provided for this purpose and distributed along the circumference of the flange 17, 19.
  • an electric motor 30 equipped with the rotor 10 of Figure 1.
  • This electric motor 30 notably comprises a casing in two parts housing the rotor 10 and an annular stator 36 which surrounds the rotor 10 coaxially with the shaft 12.
  • the casing notably comprises a front bearing 32 and a rear bearing 34 connected to the one to the other, for example by means of fixing screws.
  • the bearings 32, 34 are hollow in shape and each centrally carry a ball bearing, respectively 33 and 35, for the rotational mounting of the shaft 12.
  • Buns 37 project axially on either side of the stator body 36 and are housed in the intermediate space separating the stator 36 from the respective bearings 32, 34.
  • the front and rear bearings 32, 34 will advantageously be made of metal.
  • the stack of laminations 14 of the rotor 10 also comprises a plurality of second internal cavities 142 extending in a radial direction with respect to the axis X and are axially traversing.
  • These second internal cavities 142 are configured to house filling modules 21 (as represented for example in FIG. 5) made of plastic material, each filling module 21 being configured to form, in combination with an internal wall of the sheet metal package 14 which defines one of the second internal cavities 142, at least one longitudinal fluid circulation channel.
  • these second internal cavities 142 are four in number, namely the cavities 142a, 142b, 142c and 142d.
  • the cavities 142a-142d each have a section in ring portion shape and are evenly distributed around the X axis. Two directly adjacent cavities 142a- 142d are separated by a radial segment 18 of the stack of laminations 14 so that a central annular portion of the rotor body is formed an alternation of second internal cavities 142a-142d and radial segments 18.
  • each cavity 142a-142d opens out, at one of its ends, at the level of the front side face sheets 14, and, at another of its ends, at the level of the rear side face 144 of said stack of sheets 14.
  • Each of the front and rear side faces 143, 144 faces and is directly adjacent to an internal face 173, 193 of the front and rear flanges 17, 19 respectively.
  • each filling module 21 has a shape substantially complementary to one of the second internal cavities 142 so as to fill it almost entirely.
  • Each filling module 21 thus has a semi-cylindrical shape defined in particular by a front wall 21 1 and a rear wall 213 connected by a curved longitudinal wall 212 which adjoins a corresponding internal wall of the stack of sheets 14 when the filling module 21 is housed inside one of the second internal cavities 142.
  • the longitudinal wall 212 is provided with two longitudinal grooves 214 extending from a front end 215 located at the level of the front wall 211 to a rear end 216 located at the level of the rear wall 213.
  • These longitudinal grooves 214 are intended to form, in combination with the internal walls of the sheet metal packet 14 adjoining the filling modules 21, longitudinal fluid circulation channels opening, at their front end 215, on fluid circulation channels 175 (shown for example in FIG. 3) formed at least partially inside the front end flange 17, and, at their rear end 216, on fluid circulation channels 195 formed at least partially inside the rear end flange 19.
  • these longitudinal fluid circulation channels 214 will make it possible to circulate a cooling fluid inside the rotor 10, being in contact with a portion of the stack of laminations 14 which is relatively close to the magnets 15. This will therefore result in better heat removal and improved operation of the rotor 10.
  • An advantageous solution consists for example, as in the specific embodiment represented in FIG. 5, of configuring each longitudinal groove 214 so that it describes a serpentine shape.
  • This shaft 12 comprises in particular a main body 120 formed of a front end portion 121 and a portion of rear end 123, said front and rear end portions being separated by a central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines in Figure 8).
  • the main body 120 is provided with a blind hole 128 aligned along the axis X of the shaft 12.
  • This blind hole 128 comprises two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section 128a having an internal diameter D1 and a second section 128b having an internal diameter D2.
  • a plastic insert 13 is housed inside the blind hole 128 at the level of the first section 128a.
  • this insert 13 is formed of a tubular part 131, having an internal diameter Di substantially equal to the internal diameter D2, and an annular part 132 extending radially around one of the ends of the tubular part 131, said annular part 132 having an external diameter De substantially equal to the internal diameter D1.
  • Four fins 133 extend radially from the outer periphery of the tubular part 131, said fins 133 being perpendicular in pairs. Each of the fins 133 has a length such that its free end is tangent to the outer peripheral edge of the annular part 132.
  • the shaft 12 has a first channel 124, called the inlet channel, by which can convey a cooling fluid intended to cool the rotor 10, and at least one second channel 126, called the outlet channel, through which the cooling fluid can exit after having stored the heat coming from the magnets 15 and from the lamination stack 14.
  • the inlet channel 124 is formed jointly by the tubular part 131 of the insert 13 and by the second section 128b of the blind hole 128.
  • the outlet channel 126 is defined by the peripheral space surrounding the tubular part 131 of the insert 13.
  • the outlet channel 126 is thus delimited by the inner wall of the first section 128a of the blind hole 128 and by the tubular and annular parts 131, 132 of the insert 13.
  • This outlet channel 126 is divided respectively into four outlet channel segments 126a, 126b, 126c and 126d, two directly adjacent segments being separated by a fin 133.
  • the shaft 12 is provided with four holes 125 oriented radially with respect to the axis X of the shaft 12, said holes 125 being formed inside the front end portion 121 so as to open out, on one side, into one of the segments 126a-126d of the outlet channel 126 and, on the other side, in a central zone 172 of the front flange 17 which communicates with the front connection channels 175, as represented in FIG. 3.
  • four holes 127 oriented radially with respect to the axis X of the shaft 12 are formed inside the central portion 122 so as to emerge, on one side, in the inlet channel 124 and, on the other side, in a central zone 192 of the rear flange 19 which communicates with the channels rear link 195.
  • the front and rear link channels 175, 195 are formed respectively inside the front and rear flanges 17, 19.
  • FIGs 11 and 12 there is shown the front flange 17 fitted to the rotor 10 of Figure 1.
  • the rear flange 19 having a structure identical to the front flange 17, the technical details given below will apply in a similar manner to the rear flange 19.
  • the front flange 17 is substantially in the form of a disc comprising in particular an outer face 171 and an inner face 173.
  • the inner face 173 is in contact with the front side face 143 of the stack of sheets 14 ( the internal face 193 of the rear flange 19 is on the other hand in contact with the rear lateral face 144 of the stack of sheets 14).
  • the internal face 173 is provided with a series of eight grooves 175 of oblong shape extending radially from a central zone 172 hollowed out of said flange to an intermediate zone of said flange, the eight grooves 175 being offset by an angle of 45 ° to each other.
  • the outer face 171 therefore has several protrusions 178 matching the hollow shape of the underlying grooves 175.
  • Cylindrical cross-section cavities 176 are also provided at the outer face 171, each of said cavities 176 being capable of housing the head of a screw intended to connect the front and rear flanges 17, 19.
  • a bore 177 is of this fact formed through the front flange 17 to allow the passage of the threaded rod of said screw.
  • each of the front and rear flanges 17, 19 is advantageously provided on its internal face 173, 193 with a circular groove 174, 194 intended to house a seal 16 of annular shape, said seal 16 being intended to ensure sealing between the front or rear flange 17, 19 and the stack of sheets 14.
  • the circular groove 174 will be radially farther from the central zone 172 than the distal ends 175a of the grooves 175.
  • each of the grooves 175 has a distal end 175a and a proximal end 175b.
  • the proximal end 175b opens onto the central zone 172 towards which the ends 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 also open and the distal end 175a faces the front end 215 of one of the longitudinal channels 214 of one of the filling modules 21.
  • fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the longitudinal channels 214 via , successively, of the central zone 172 and the radial grooves 175 of the front flange 17.
  • the rotor 10 can be cooled by a cooling fluid, such as oil for example, said cooling fluid circulating in the rotor successively through the inlet channel 124 of the shaft 12, then between the flange rear 19 and the rear side face 144 of the stack of sheets 14 through the rear connection channels 195, then inside the stack of sheets 14 through the longitudinal channels 214, then between the front flange 17 and the front side face 143 of the stack of sheets 14 through the front connecting channels 175, and finally through the segments 126a-126d of the output channel 126 of the shaft 12.
  • a cooling fluid such as oil for example
  • FIG. 13 there is shown a variant embodiment of a shaft 12 that can equip a rotor according to the invention.
  • This shaft 12 comprises in particular a hollow front end portion 121 and a hollow rear end portion 123 separated from the front end portion 121 by a solid central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines on the Figure 13).
  • the front end portion 121 is crossed by a central cavity 124 of cylindrical shape, said central cavity 124 having a front end 124a open towards the outside and a rear end 124b closed.
  • Near the rear end 124b is formed a series of four holes 125 oriented radially relative to the axis X of the shaft 12, said holes 125 being arranged at right angles to each other.
  • Each of the holes 125 has an end 125a radially distant from the central cavity 124 and open towards the outside.
  • the front end portion 121 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the level of the front end 124a of the central cavity 124, then the circulation of said cooling fluid through the central cavity. 124 until reaching the radial holes 125, then through the radial holes 125 until reaching the ends 125a of the holes 125.
  • the rear end portion 123 is traversed by a central cavity 126 of cylindrical shape, said cavity having a rear end 126a open to the outside and a front end 126b closed.
  • the rear end portion 123 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the level of the ends 127a of the radial holes 127, then the circulation of said cooling fluid through the radial holes 127 until reaching the central cavity 126, then through the central cavity 126 until reaching the rear end 126a of the central cavity 126.
  • the central cavity 124 will thus be called the cooling fluid inlet channel and the central cavity 126 will be called the cooling fluid outlet channel.
  • the cooling fluid will be able to circulate in the rotor 10 successively through the inlet channel 124 of the shaft 12, then between the front flange 17 and the front side face 143 of the stack of laminations 14 at the through the front connection channels 175, then inside the laminations package 14 through the longitudinal channels 214 for fluid circulation, then between the rear flange 19 and the rear side face 144 of the laminations package 14 through the channels rear link 195, and finally through the outlet channel 126 of the shaft 12.
  • the invention is obviously not limited to the embodiments as described above.
  • the number of second internal cavities 142, and of radial holes 125, 127 may differ from four, and the number of front and rear connection channels 175 , 195 may differ from eight.
  • a possible configuration of the invention could consist of a rotor comprising only two second internal cavities 142 arranged symmetrically with respect to the axis X of the shaft 12.
  • the rotor may comprise three (or another odd number) second internal cavities 142, said second internal cavities 142 being distributed in a regular manner around the axis X so as not to create unbalance for the rotor.
  • the respective centers of gravity of the second internal cavities 142 may form an equilateral triangle in a plane perpendicular to the axis X and the center of gravity of this equilateral triangle will be aligned with the axis X.
  • the rotor 10 of FIG. 1 could include an insert 13 without separating fins 133.
  • the outlet channel 126 would not be divided into outlet channel segments 126a-126d , but would consist of a single peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity 124 formed by the tubular part 131 of the insert 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

The invention relates to a rotor (10) for an electric motor (30), comprising: - a rotor shaft (12) mounted so as to rotate about an axis (X); - a stack of laminations (14) mounted coaxially on the rotor shaft (12), said stack of laminations (14) comprising first internal cavities (141) housing permanent magnets (15) and second internal cavities (142) extending axially through the entire stack of laminations (14), said second internal cavities (142) housing filling modules (21); - a front flange (17) and a rear flange (19) mounted coaxially on the rotor shaft (12) and arranged axially on either side of the stack of laminations (14) so as to be contiguous with the front and rear side faces (143, 144), respectively, of the stack of laminations (14); and - channels (124, 126, 175, 195, 214) for circulating a cooling fluid formed, respectively, inside the shaft (12), the front and rear flanges (17, 19), and the filling modules (21).

Description

ROTOR POUR MOTEUR ELECTRIQUE MUNI D’UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT ROTOR FOR ELECTRIC MOTOR EQUIPPED WITH A COOLING CIRCUIT
L’invention concerne un rotor pour moteur électrique agencé pour permettre une meilleure évacuation de la chaleur générée lors de son fonctionnement. L’invention concerne également un moteur électrique comprenant un tel rotor. The invention relates to a rotor for an electric motor arranged to allow better evacuation of the heat generated during its operation. The invention also relates to an electric motor comprising such a rotor.
De manière générale, les moteurs électriques actuels comportent un rotor solidaire d’un arbre et un stator qui entoure le rotor. Le stator est monté dans un carter qui comporte des roulements pour le montage en rotation de l’arbre. Le rotor comporte un corps formé par un empilage de tôles ou roues polaires (claw pole) maintenues sous forme de paquet au moyen d’un système de fixation adapté. Le corps du rotor comporte des cavités internes logeant des aimants permanents. Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue de dents délimitant deux à deux une pluralité d’encoches ouvertes vers l’intérieur du corps de stator et destinées à recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements de phase traversent les encoches du corps de stator et forment des chignons faisant saillie de part et d’autre du corps de stator. Les enroulements de phase peuvent par exemple être constitués d’une pluralité de segments de conducteur en forme de U, les extrémités libres de deux segments adjacents étant reliées entre elles par soudage. In general, current electric motors have a rotor attached to a shaft and a stator which surrounds the rotor. The stator is mounted in a casing which has bearings for the rotational mounting of the shaft. The rotor comprises a body formed by a stack of laminations or pole wheels (claw pole) held in the form of a package by means of a suitable fastening system. The rotor body has internal cavities housing permanent magnets. The stator comprises a body consisting of a stack of laminations forming a crown, the inner face of which is provided with teeth delimiting two by two a plurality of slots open towards the inside of the stator body and intended to receive phase windings. These phase windings pass through the notches of the stator body and form buns protruding from either side of the stator body. The phase windings can for example consist of a plurality of U-shaped conductor segments, the free ends of two adjacent segments being connected together by welding.
Dans le rotor, le paquet de tôles est enserré axialement entre un flasque avant et un flasque arrière montés coaxialement à l’arbre. Chaque flasque a globalement la forme d’un disque s’étendant dans un plan radial perpendiculaire à l’axe de l’arbre. Chaque flasque comporte un orifice central pour le montage coaxial sur l’arbre et plusieurs trous traversants destinés à recevoir des vis de fixation traversant axialement l’ensemble du paquet de tôles, lesdites vis étant solidarisées aux flasques au moyen d’écrous. Les flasques avant et arrière sont généralement formés d’un matériau amagnétique, conducteur de chaleur, par exemple un métal. In the rotor, the stack of laminations is clamped axially between a front flange and a rear flange mounted coaxially to the shaft. Each flange has the overall shape of a disc extending in a radial plane perpendicular to the axis of the shaft. Each flange has a central hole for coaxial mounting on the shaft and several through holes intended to receive fixing screws passing axially through the entire stack of sheets, said screws being secured to the flanges by means of nuts. The front and rear flanges are generally formed of a non-magnetic, heat-conducting material, for example a metal.
Le carter comporte généralement des paliers avant et arrière assemblés ensemble. Les paliers définissent une cavité interne dans laquelle sont logés le rotor et le stator. Chacun des paliers porte centralement un roulement à bille pour le montage en rotation de l’arbre du rotor. The crankcase generally has front and rear bearings assembled together. The bearings define an internal cavity in which the rotor and stator are housed. Each of the bearings centrally carries a ball bearing for the rotational mounting of the rotor shaft.
Lors du fonctionnement du moteur, le flux magnétique induit circulant à travers le rotor génère une chaleur importante qui doit être évacuée. Pour refroidir le moteur, il existe actuellement plusieurs solutions. L’une de ces solutions, décrite dans la demande de brevet français FR 3 111 025, consiste à faire circuler un fluide de refroidissement au travers de cavités traversantes formées à l’intérieur du paquet de tôles, ces cavités traversantes s’étendant selon la direction axiale du rotor. De telles cavités traversantes sont généralement utilisées pour uniformiser le champ magnétique généré par les aimants permanents du rotor. Cette solution s’avère toutefois insatisfaisante d’un point de vue énergétique. En effet, de telles cavités traversantes sont souvent surdimensionnées par rapport au volume de fluide de refroidissement nécessaire pour assurer une bonne évacuation de chaleur du rotor. En faisant circuler un fluide de refroidissement à l’intérieur de ces cavités traversantes, il peut donc arriver que certaines parties du paquet de tôles qui sont éloignées des sources de chaleur, à savoir les aimants, soient inutilement refroidies par le fluide de refroidissement alors que certaines autres parties du paquet de tôles qui sont proches desdites sources de chaleur soient insuffisamment refroidies du fait du faible passage du fluide de refroidissement le long de ces parties. Il en résulte une évacuation de chaleur non maîtrisée, qui peut potentiellement conduire à un dysfonctionnement du moteur électrique. During motor operation, the induced magnetic flux flowing through the rotor generates significant heat that must be removed. To cool the engine, there are currently several solutions. One of these solutions, described in the French patent application FR 3 111 025, consists in circulating a cooling fluid through through cavities formed inside the stack of sheets, these through cavities extending along the axial direction of the rotor. Such through cavities are generally used to standardize the magnetic field generated by the permanent magnets of the rotor. However, this solution proves to be unsatisfactory from an energy point of view. Indeed, such cavities through-holes are often oversized in relation to the volume of coolant required to ensure good heat removal from the rotor. By circulating a cooling fluid inside these through cavities, it may therefore happen that certain parts of the stack of sheets which are far from the heat sources, namely the magnets, are unnecessarily cooled by the cooling fluid whereas certain other parts of the stack of sheets which are close to said heat sources are insufficiently cooled due to the low passage of the cooling fluid along these parts. This results in an uncontrolled evacuation of heat, which can potentially lead to a malfunction of the electric motor.
L’invention vise donc à proposer un rotor et un moteur électrique comprenant un tel rotor agencé pour permettre une meilleure évacuation de la chaleur générée lors de son fonctionnement et ne présentant pas les inconvénients des solutions existantes décrites précédemment. The invention therefore aims to provide a rotor and an electric motor comprising such a rotor arranged to allow better evacuation of the heat generated during its operation and not having the drawbacks of the existing solutions described above.
A cet effet, l’invention concerne un rotor pour moteur électrique comprenant :To this end, the invention relates to a rotor for an electric motor comprising:
- un arbre de rotor monté rotatif autour d’un axe ; - a rotor shaft mounted to rotate around an axis;
- un paquet de tôles monté coaxialement sur l’arbre de rotor, ledit paquet de tôles comprenant des premières cavités internes et au moins deux deuxièmes cavités internes symétriques par rapport à l’axe de l’arbre et entre elles, lesdites deuxièmes cavités internes traversant axialement l’intégralité du paquet de tôles de telle sorte qu’elles débouchent, à l’une de leurs extrémités, au niveau d’une face latérale avant dudit paquet de tôles et, à une autre de leurs extrémités, au niveau d’une face latérale arrière dudit paquet de tôles, lesdites deuxièmes cavités internes étant configurées pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement à l’intérieur du paquet de tôles ; - a stack of laminations mounted coaxially on the rotor shaft, said stack of laminations comprising first internal cavities and at least two second internal cavities symmetrical with respect to the axis of the shaft and between them, said second internal cavities passing through axially the entire stack of sheets such that they open out, at one of their ends, at a front side face of said stack of sheets and, at another of their ends, at a rear side face of said stack of laminations, said second internal cavities being configured to allow the circulation of a cooling fluid inside the stack of laminations;
- une pluralité d’aimants permanents logés à l’intérieur des premières cavités internes du paquet de tôles ; - a plurality of permanent magnets housed inside the first internal cavities of the stack of sheets;
- un flasque avant et un flasque arrière montés coaxialement sur l’arbre de rotor et agencés axialement de part et d’autre du paquet de tôles de telle sorte à être contigus respectivement aux faces latérales avant et arrière du paquet de tôles ; dans lequel l’arbre est muni d’au moins un premier canal interne de circulation d’un fluide de refroidissement, dit canal d’entrée, et d’au moins un deuxième canal interne de circulation d’un fluide de refroidissement, dit canal de sortie, et en ce que le flasque avant, respectivement le flasque arrière, est configuré pour former avec la face latérale avant, respectivement la face latérale arrière, du paquet de tôles au moins deux canaux de liaison avant, respectivement au moins deux canaux de liaison arrière, à l’intérieur duquel peut circuler un fluide de refroidissement, chacun desdits canaux de liaison avant, respectivement arrière, étant en communication fluidique avec l’un desdits canaux d’entrée et de sortie et avec l’une desdites deuxièmes cavités internes ; caractérisé par le fait que le rotor comprend en outre au moins deux modules de remplissage en matière plastique, chacun desdits modules de remplissage étant destiné à être logé dans l’une desdites deuxièmes cavités internes et étant configuré de manière à former, en combinaison avec une paroi interne du paquet de tôle, au moins un canal longitudinal de circulation de fluide débouchant, au niveau d’une extrémité avant, sur l’un des canaux de liaison avant, et, au niveau d’une extrémité arrière, sur l’un des canaux de liaison arrière, ledit au moins un canal longitudinal de circulation de fluide étant configuré pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement. - A front flange and a rear flange mounted coaxially on the rotor shaft and arranged axially on either side of the stack of sheets so as to be contiguous respectively to the front and rear side faces of the stack of sheets; in which the shaft is provided with at least a first internal channel for the circulation of a cooling fluid, said inlet channel, and with at least a second internal channel for the circulation of a cooling fluid, said channel outlet, and in that the front flange, respectively the rear flange, is configured to form with the front side face, respectively the rear side face, of the stack of laminations at least two front connection channels, respectively at least two rear link, inside which a cooling fluid can circulate, each of said front link channels, respectively rear, being in fluid communication with one of said inlet and outlet channels and with one of said second internal cavities; characterized in that the rotor further comprises at least two filler modules of plastic material, each of said filler modules being intended to be housed in one of said second internal cavities and being configured so as to form, in combination with a internal wall of the sheet metal package, at least one longitudinal fluid circulation channel opening, at the level of a front end, on one of the front connecting channels, and, at the level of a rear end, on one rear connecting channels, said at least one longitudinal fluid circulation channel being configured to allow the circulation of a cooling fluid.
Ainsi configuré, le rotor de l’invention permettra de mieux évacuer la chaleur générée lors de son utilisation, du fait du passage d’un fluide de refroidissement dans des canaux longitudinaux de circulation de fluide formés à l’intérieur du paquet de tôles. Ces canaux longitudinaux possédant un volume moindre que celui des deuxièmes cavités internes, le fluide de refroidissement circulera de manière optimale à l’intérieur du paquet de tôles. En particulier, en confgurant de manière adéquate les modules de remplissage, il sera ainsi possible de positionner les canaux longitudinaux à proximité des aimants permanents du rotor, faisant ainsi circuler le fluide de refroidissement au plus proche des régions chaudes du paquet de tôles. Une meilleure évacuation de chaleur sera ainsi obtenue. Par ailleurs, le fait de faire circuler le fluide de refroidissement au travers des flasques d’extrémité génère peu de modifications au niveau de la structure générale du moteur électrique et, de ce fait, offre une solution relativement peu onéreuse au problème de l’évacuation de la chaleur dans les moteurs électriques. Thus configured, the rotor of the invention will make it possible to better evacuate the heat generated during its use, due to the passage of a cooling fluid in longitudinal fluid circulation channels formed inside the stack of sheets. These longitudinal channels having a smaller volume than that of the second internal cavities, the cooling fluid will circulate optimally inside the stack of sheets. In particular, by suitably configuring the filling modules, it will thus be possible to position the longitudinal channels close to the permanent magnets of the rotor, thus causing the cooling fluid to circulate as close as possible to the hot regions of the stack of laminations. A better heat dissipation will thus be obtained. Furthermore, the fact of circulating the cooling fluid through the end plates generates few modifications at the level of the general structure of the electric motor and, therefore, offers a relatively inexpensive solution to the problem of evacuation. heat in electric motors.
Le rotor de l’invention pourra également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : The rotor of the invention may also include one or more of the following characteristics:
- chaque canal longitudinal de circulation de fluide est défini au moins partiellement par au moins une rainure longitudinale formée à l’intérieur d’une paroi périphérique d’un des modules de remplissage, ladite paroi périphérique étant en contact avec une paroi interne du paquet de tôle qui définit au moins partiellement l’une des deuxièmes cavités internes. - each longitudinal fluid circulation channel is defined at least partially by at least one longitudinal groove formed inside a peripheral wall of one of the filling modules, said peripheral wall being in contact with an internal wall of the packet of sheet which at least partially defines one of the second internal cavities.
- chaque canal longitudinal de circulation de fluide possède une forme en serpentin. - each longitudinal fluid circulation channel has a serpentine shape.
- lesdits canaux de liaison avant sont en communication fluidique avec ledit canal d’entrée et lesdits canaux de liaison arrière sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie, de telle sorte qu’un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d’entrée, puis entre le flasque avant et la face latérale avant du paquet de tôles au travers desdits canaux de liaison avant, puis à l’intérieur du paquet de tôles au travers desdits canaux longitudinaux de circulation de fluide, puis entre le flasque arrière et la face latérale arrière du paquet de tôles au travers desdits canaux de liaison arrière, et finalement au travers du canal de sortie. - said front connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said rear connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a cooling fluid intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the front flange and the front lateral face of the pack of laminations through the said front connection channels, then inside the pack of laminations through the said longitudinal fluid circulation channels , then between the rear flange and the rear side face of the stack of sheets through said rear connection channels, and finally through the outlet channel.
- l’arbre comprend une portion d’extrémité avant creuse et une portion d’extrémité arrière creuse séparée de la portion d’extrémité avant par une portion centrale pleine, la portion d’extrémité avant, respectivement la portion d’extrémité arrière, étant traversée par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d’entrée, respectivement le canal de sortie, de l’arbre, et au moins deux trous orientés radialement par rapport à l’axe de l’arbre sont formés à l’intérieur de la portion d’extrémité avant, respectivement de la portion d’extrémité arrière, de manière à déboucher d’un côté dans le canal d’entrée, respectivement le canal de sortie, et de l’autre côté dans lesdits canaux de liaison avant, respectivement lesdits canaux de liaison arrière. - the shaft comprises a hollow front end portion and a hollow rear end portion separated from the front end portion by a solid central portion, the front end portion, respectively the rear end portion, being traversed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel, respectively the outlet channel, of the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed at inside the front end portion, respectively the rear end portion, so as to open on one side into the inlet channel, respectively the outlet channel, and on the other side into said channels front link, respectively said rear link channels.
- lesdits canaux de liaison arrière sont en communication fluidique avec ledit canal d’entrée et lesdits canaux de liaison avant sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie, de telle sorte qu’un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d’entrée, puis entre le flasque arrière et la face latérale arrière du paquet de tôles au travers desdits canaux de liaison arrière, puis à l’intérieur du paquet de tôles au travers desdits canaux longitudinaux de circulation de fluide, puis entre le flasque avant et la face latérale avant au travers desdits canaux de liaison avant, et finalement au travers du canal de sortie. - said rear connection channels are in fluid communication with said inlet channel and said front connection channels are in fluid communication with said outlet channel, such that a cooling fluid intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel, then between the rear flange and the rear side face of the pack of laminations through the said rear connecting channels, then inside the pack of laminations through the said longitudinal fluid circulation channels , then between the front flange and the front side face through said front connecting channels, and finally through the outlet channel.
- l’arbre comprend une portion d’extrémité avant creuse et une portion d’extrémité arrière pleine séparée de la portion d’extrémité avant par une portion centrale creuse, la portion d’extrémité avant et la portion centrale étant traversées par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d’entrée de l’arbre, la portion d’extrémité avant étant également traversée par au moins une cavité périphérique alignée coaxialement avec la cavité centrale, ladite au moins une cavité périphérique formant le canal de sortie de l’arbre, et au moins deux trous orientés radialement par rapport à l’axe de l’arbre sont formés à l’intérieur de la portion d’extrémité avant, respectivement de la portion centrale, de manière à déboucher d’un côté dans le canal de sortie, respectivement le canal d’entrée, et de l’autre côté dans lesdits canaux de liaison avant, respectivement lesdits canaux de liaison arrière. - the shaft comprises a hollow front end portion and a solid rear end portion separated from the front end portion by a hollow central portion, the front end portion and the central portion being traversed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel of the shaft, the front end portion also being crossed by at least one peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity, said at least one peripheral cavity forming the outlet from the shaft, and at least two holes oriented radially with respect to the axis of the shaft are formed inside the front end portion, respectively the central portion, so as to emerge from a side in the output channel, respectively the input channel, and on the other side in the said front link channels, respectively the said rear link channels.
- l’arbre comprend un corps principal muni d’un trou borgne aligné selon l’axe de l’arbre, ledit trou borgne comprenant deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section possédant un premier diamètre interne et une deuxième section possédant un deuxième diamètre interne, et un insert en matière plastique est logé à l’intérieur du trou borgne au niveau de la première section, ledit insert étant formé d’une partie tubulaire alignée avec la deuxième section du trou borgne et possédant un diamètre interne qui est sensiblement égal au deuxième diamètre interne, et d’une partie annulaire s’étendant radialement autour de l’une des extrémités de la partie tubulaire, ladite partie annulaire étant positionnée au niveau de l’interface entre la première section et la deuxième section du trou borgne et possédant un diamètre externe qui est sensiblement égal au premier diamètre interne, le canal d’entrée de l’arbre étant défini conjointement par la partie tubulaire de l’insert et par la deuxième section du trou borgne et le canal de sortie de l’arbre correspondant à l’espace délimité par la première section du trou borgne et par les parties tubulaire et annulaire de l’insert. - the shaft comprises a main body provided with a blind hole aligned along the axis of the shaft, said blind hole comprising two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section having a first internal diameter and a second section having a second internal diameter, and a plastic insert is housed inside the blind hole at the first section, said insert being formed of a tubular part aligned with the second section of the blind hole and having an internal diameter which is substantially equal to the second internal diameter, and an annular portion extending radially around one of the ends of the tubular part, said annular part being positioned at the level of the interface between the first section and the second section of the blind hole and having an external diameter which is substantially equal to the first internal diameter, the the inlet channel of the shaft being defined jointly by the tubular part of the insert and by the second section of the blind hole and the outlet channel of the shaft corresponding to the space delimited by the first section of the blind hole and by the tubular and annular parts of the insert.
- l’insert comprend une ou plusieurs ailettes de séparation s’étendant radialement depuis la périphérie externe de la partie tubulaire, chacune des ailettes de séparation étant configurées pour séparer le canal de sortie en deux ou plusieurs segments de canaux de sortie. - the insert comprises one or more splitter fins extending radially from the outer periphery of the tubular part, each of the splitter fins being configured to separate the outlet channel into two or more outlet channel segments.
- chacun des flasques avant et arrière possède une face interne en contact avec une face latérale du paquet de tôles, ladite face interne étant munie d’au moins deux rainures radiales de forme oblongue, chacune desdites rainures radiales s’étendant radialement depuis une première extrémité débouchant sur une zone centrale évidée dudit flasque, au niveau de laquelle ladite rainure radiale est en communication fluidique avec le canal d’entrée ou de sortie de l’arbre, jusqu’à une deuxième extrémité débouchant sur l’un des canaux longitudinaux de circulation de fluide. - each of the front and rear flanges has an internal face in contact with a lateral face of the stack of laminations, said internal face being provided with at least two radial grooves of oblong shape, each of said radial grooves extending radially from a first end opening onto a hollow central zone of said flange, at the level of which said radial groove is in fluid communication with the inlet or outlet channel of the shaft, up to a second end opening onto one of the longitudinal circulation channels of fluid.
- chacune desdites rainures radiales fait face à un trou radial formé au travers de l’arbre, ledit trou radial débouchant d’un côté sur le canal d’entrée ou de sortie de l’arbre et de l’autre côté sur la paroi périphérique de l’arbre. - each of said radial grooves faces a radial hole formed through the shaft, said radial hole opening on one side onto the inlet or outlet channel of the shaft and on the other side onto the peripheral wall of the tree.
- chacun des flasques avant et arrière est muni sur sa face interne d’une rainure circulaire destinée à loger un joint d’étanchéité de forme annulaire, ledit joint d’étanchéité étant destiné à assurer l’étanchéité entre le flasque et le paquet de tôles. - each of the front and rear flanges is provided on its internal face with a circular groove intended to accommodate an annular-shaped seal, said seal being intended to provide sealing between the flange and the stack of sheets .
L’invention concerne également un moteur électrique comprenant un rotor tel que défini précédemment. The invention also relates to an electric motor comprising a rotor as defined above.
L’invention sera davantage comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre, faite en référence aux figures ci-annexées. The invention will be better understood on reading the non-limiting description which follows, made with reference to the appended figures.
La Figure 1 est une vue en perspective tronquée d’un ensemble rotor-stator selon un premier mode de réalisation de l’invention. Figure 1 is a truncated perspective view of a rotor-stator assembly according to a first embodiment of the invention.
La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l’ensemble rotor-stator représenté sur la figure 1 . Figure 2 is a longitudinal sectional view of the rotor-stator assembly shown in Figure 1.
La Figure 3 est une vue en coupe longitudinale d’un moteur électrique incorporant le rotor et le stator de la figure 1 . Figure 3 is a longitudinal sectional view of an electric motor incorporating the rotor and stator of Figure 1.
La Figure 4 est une vue en perspective du paquet de tôles du rotor de la figure 1 , équipé d’aimants permanents. Figure 4 is a perspective view of the laminations of the rotor of figure 1, equipped with permanent magnets.
La Figure 5 est une vue en perspective des modules de remplissage du rotor de la figure 1. La Figure 6 est une vue en perspective du paquet de tôles de la figure 4 équipé des modules de remplissage de la figure 5 et d’aimants permanents. Figure 5 is a perspective view of the filling modules of the rotor of Figure 1. Figure 6 is a perspective view of the stack of sheets of Figure 4 equipped with the filling modules of Figure 5 and permanent magnets.
La Figure 7 est une vue en perspective de l’arbre équipant le rotor de la figure 1.Figure 7 is a perspective view of the shaft fitted to the rotor of figure 1.
La Figure 8 est une vue en coupe longitudinale de l’arbre de la figure 7. Figure 8 is a longitudinal sectional view of the shaft of figure 7.
La Figure 9 est une vue axiale avant de l’arbre de la figure 7. Figure 9 is a front axial view of the shaft of Figure 7.
La Figure 10 est une vue en perspective de l’insert utilisé dans l’arbre de la figure 7. Figure 10 is a perspective view of the insert used in the shaft of Figure 7.
La Figure 11 est une vue en perspective de la face externe du flasque avant utilisé dans le rotor de la figure 1 . Figure 11 is a perspective view of the outer face of the front flange used in the rotor of Figure 1.
La Figure 12 est une vue en perspective de la face interne du flasque de la figure 11. Figure 12 is a perspective view of the internal face of the flange of figure 11.
La Figure 13 est une vue en coupe longitudinale d’un arbre équipant un rotor selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Figure 13 is a longitudinal sectional view of a shaft fitted to a rotor according to a second embodiment of the invention.
Dans l’ensemble de la description et dans les revendications, les termes « axial » et « radial » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe de rotation du rotor. Ainsi, une orientation axiale se rapporte à une orientation parallèle à l’axe de rotation du rotor et une orientation radiale se rapporte à une orientation perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor. Par ailleurs, par convention, les termes « avant » et « arrière » font référence à des positions séparées le long de l’axe de rotation du rotor. En particulier, l’extrémité « avant » de l’arbre du rotor correspond à l’extrémité de l’arbre sur laquelle peut être fixé(e) une poulie, un pignon, une cannelure destiné(e) à transmettre le mouvement de rotation du rotor à tout autre dispositif similaire de transmission de mouvements. Throughout the description and in the claims, the terms “axial” and “radial” and their derivatives are defined with respect to the axis of rotation of the rotor. Thus, an axial orientation relates to an orientation parallel to the axis of rotation of the rotor and a radial orientation relates to an orientation perpendicular to the axis of rotation of the rotor. Also, by convention, the terms “forward” and “aft” refer to separate positions along the axis of rotation of the rotor. In particular, the "front" end of the rotor shaft corresponds to the end of the shaft on which can be fixed a pulley, a pinion, a spline intended to transmit the rotational movement of the rotor to any other similar motion transmission device.
Les figures 1 et 2 représentent un rotor 10 selon un premier mode de réalisation de l’invention, le rotor 10 étant entouré par un stator 36 de forme annulaire. Le rotor 10 comprend un corps sensiblement cylindrique formé par un paquet de tôles 14 (représenté sur la figure 4) réalisé dans un matériau ferromagnétique, notamment en acier, ledit corps étant solidaire en rotation d’un arbre 12 monté rotatif autour d’un axe X. Le rotor 10 comprend en outre une pluralité d’aimants permanents 15 destinés à être logés dans une pluralité de premières cavités internes 141 formées à l’intérieur du paquet de tôles 14 (voir figure 4) et disposées obliquement les unes aux autres, chacune des premières cavités internes 141 logeant un ou plusieurs aimants permanents 15. Les aimants 15 pourront être constitués de terre rare par exemple. Dans le mode de réalisation représenté, les aimants 15 possèdent une forme de parallélépipède à section rectangulaire et sont alignés dans deux plans perpendiculaires à l’axe X de l’arbre 12, chacun desdits plans formant respectivement une face latérale avant 143 et une face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14. Les aimants 15 sont répartis uniformément autour de l’axe X et sont disposés de manière à former un motif en étoile à plusieurs branches. Le paquet de tôles 14 est monté coaxialement sur l’arbre 12. L’arbre 12 pourra être emmanché en force à l’intérieur d’une ouverture centrale du paquet de tôles 14 de manière à lier en rotation le corps du rotor avec l’arbre 12. Figures 1 and 2 show a rotor 10 according to a first embodiment of the invention, the rotor 10 being surrounded by a stator 36 of annular shape. The rotor 10 comprises a substantially cylindrical body formed by a stack of laminations 14 (shown in FIG. 4) made of a ferromagnetic material, in particular steel, said body being integral in rotation with a shaft 12 mounted rotatably about an axis X. The rotor 10 further comprises a plurality of permanent magnets 15 intended to be housed in a plurality of first internal cavities 141 formed inside the stack of laminations 14 (see FIG. 4) and arranged obliquely to each other, each of the first internal cavities 141 housing one or more permanent magnets 15. The magnets 15 may be made of rare earth, for example. In the embodiment shown, the magnets 15 have the shape of a parallelepiped with a rectangular section and are aligned in two planes perpendicular to the axis X of the shaft 12, each of said planes respectively forming a front side face 143 and a side face rear 144 of the stack of laminations 14. The magnets 15 are distributed uniformly around the axis X and are arranged so as to form a star pattern with several branches. Sheet pack 14 is mounted coaxially on the shaft 12. The shaft 12 can be force-fitted inside a central opening of the stack of laminations 14 so as to connect the body of the rotor in rotation with the shaft 12.
Le paquet de tôles 14 est formé d’un empilement axial de tôles qui s’étendent dans un plan radial perpendiculaire à l’axe X de l’arbre 12. Une pluralité de trous de fixation 11 sont réalisés dans le paquet de tôles 14 pour permettre le passage de vis de fixation (non représentées). Ces trous de fixation 11 sont traversants de sorte qu’il est possible de faire passer à l’intérieur de chaque trou 11 une vis. Une première extrémité des vis est en appui contre la face externe d’un flasque d’extrémité avant 17, tandis que l’autre extrémité des vis dépasse de la face externe d’un flasque d’extrémité arrière 19 et est filetée de manière à recevoir un écrou qui, une fois vissé, exerce une pression contre ladite face externe. Ainsi, le paquet de tôles 14 est enserré axialement entre le flasque d’extrémité avant 17 et le flasque d’extrémité arrière 19. Ces flasques 17, 19 pourront avantageusement permettre d’assurer un équilibrage du rotor 10 tout en permettant un bon maintien des aimants 15 à l’intérieur des premières cavités internes 141 . L’équilibrage de ces flasques peut être effectué par ajout ou retrait de matière. Le retrait de matière peut être effectué par usinage, tandis que l’ajout de matière peut être effectué en implantant des éléments dans des ouvertures prévues à cet effet et réparties suivant la circonférence du flasque 17, 19. The stack of laminations 14 is formed by an axial stack of laminations which extend in a radial plane perpendicular to the axis X of the shaft 12. A plurality of fixing holes 11 are made in the stack of laminations 14 to allow the passage of fixing screws (not shown). These fixing holes 11 are through so that it is possible to pass a screw inside each hole 11. A first end of the screws bears against the outer face of a front end flange 17, while the other end of the screws protrudes from the outer face of a rear end flange 19 and is threaded so as to receive a nut which, once screwed, exerts pressure against said outer face. Thus, the stack of sheets 14 is clamped axially between the front end flange 17 and the rear end flange 19. These flanges 17, 19 can advantageously make it possible to ensure balancing of the rotor 10 while allowing good maintenance of the magnets 15 inside the first internal cavities 141 . These flanges can be balanced by adding or removing material. The removal of material can be carried out by machining, while the addition of material can be carried out by implanting elements in openings provided for this purpose and distributed along the circumference of the flange 17, 19.
En référence à la figure 3, il est représenté un moteur électrique 30 équipé du rotor 10 de la figure 1 . Ce moteur électrique 30 comprend notamment un carter en deux parties logeant le rotor 10 et un stator 36 annulaire qui entoure le rotor 10 de manière coaxiale à l’arbre 12. Le carter comprend notamment un palier avant 32 et un palier arrière 34 connectés l’un à l’autre, par exemple au moyen de vis de fixation. Les paliers 32, 34 sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement à billes, respectivement 33 et 35, pour le montage en rotation de l’arbre 12. Des chignons 37 font saillie axialement de part et d’autre du corps de stator 36 et sont logés dans l’espace intermédiaire séparant le stator 36 des paliers respectifs 32, 34. Les paliers avant et arrière 32, 34 seront avantageusement constitués de métal. Referring to Figure 3, there is shown an electric motor 30 equipped with the rotor 10 of Figure 1. This electric motor 30 notably comprises a casing in two parts housing the rotor 10 and an annular stator 36 which surrounds the rotor 10 coaxially with the shaft 12. The casing notably comprises a front bearing 32 and a rear bearing 34 connected to the one to the other, for example by means of fixing screws. The bearings 32, 34 are hollow in shape and each centrally carry a ball bearing, respectively 33 and 35, for the rotational mounting of the shaft 12. Buns 37 project axially on either side of the stator body 36 and are housed in the intermediate space separating the stator 36 from the respective bearings 32, 34. The front and rear bearings 32, 34 will advantageously be made of metal.
Comme illustré sur la figure 4, le paquet de tôles 14 du rotor 10 comprend par ailleurs une pluralité de deuxièmes cavités internes 142 s’étendant suivant une direction radiale par rapport à l’axe X et sont axialement traversantes. Ces deuxièmes cavités internes 142 sont configurés pour loger des modules de remplissage 21 (comme représentés par exemple sur la figure 5) en matière plastique, chaque module de remplissage 21 étant configuré pour former, en combinaison avec une paroi interne du paquet de tôle 14 qui définit l’une des deuxièmes cavités internes 142, au moins un canal longitudinal de circulation de fluide. Dans le mode de réalisation représenté, ces deuxièmes cavités internes 142 sont au nombre de quatre, à savoir les cavités 142a, 142b, 142c et 142d. Les cavités 142a-142d possèdent chacune une section en forme de portion d’anneau et sont réparties uniformément autour de l’axe X. Deux cavités 142a- 142d directement adjacentes sont séparées par un segment radial 18 du paquet de tôles 14 de sorte qu’une partie annulaire centrale du corps du rotor est constituée d’une alternance de deuxième cavités internes 142a-142d et de segments radiaux 18. Comme représenté sur la figure 2, chaque cavité 142a-142d débouche, à l’une de ses extrémités, au niveau de la face latérale avant 143 dudit paquet de tôles 14, et, à une autre de ses extrémités, au niveau de la face latérale arrière 144 dudit paquet de tôles 14. Chacune des faces latérales avant et arrière 143, 144 fait face et est directement adjacente à une face interne 173, 193 des flasques avant et arrière 17, 19 respectivement. As illustrated in FIG. 4, the stack of laminations 14 of the rotor 10 also comprises a plurality of second internal cavities 142 extending in a radial direction with respect to the axis X and are axially traversing. These second internal cavities 142 are configured to house filling modules 21 (as represented for example in FIG. 5) made of plastic material, each filling module 21 being configured to form, in combination with an internal wall of the sheet metal package 14 which defines one of the second internal cavities 142, at least one longitudinal fluid circulation channel. In the embodiment represented, these second internal cavities 142 are four in number, namely the cavities 142a, 142b, 142c and 142d. The cavities 142a-142d each have a section in ring portion shape and are evenly distributed around the X axis. Two directly adjacent cavities 142a- 142d are separated by a radial segment 18 of the stack of laminations 14 so that a central annular portion of the rotor body is formed an alternation of second internal cavities 142a-142d and radial segments 18. As represented in FIG. 2, each cavity 142a-142d opens out, at one of its ends, at the level of the front side face sheets 14, and, at another of its ends, at the level of the rear side face 144 of said stack of sheets 14. Each of the front and rear side faces 143, 144 faces and is directly adjacent to an internal face 173, 193 of the front and rear flanges 17, 19 respectively.
Comme illustré sur les figures 5 et 6, chaque module de remplissage 21 possède une forme sensiblement complémentaire à l’une des deuxièmes cavités internes 142 de telle sorte à la remplir presque intégralement. Chaque module de remplissage 21 possède ainsi une forme hémicylindrique définie notamment par une paroi avant 21 1 et une paroi arrière 213 reliées par une paroi longitudinale courbe 212 qui jouxte une paroi interne correspondante du paquet de tôles 14 lorsque le module de remplissage 21 est logé à l’intérieur d’une des deuxièmes cavités internes 142. La paroi longitudinale 212 est munie de deux rainures longitudinales 214 s’étendant depuis une extrémité avant 215 située au niveau de la paroi avant 211 jusqu’à une extrémité arrière 216 située au niveau de la paroi arrière 213. Ces rainures longitudinales 214 sont destinées à former, en combinaison avec les parois internes du paquet de tôle 14 jouxtant les modules de remplissage 21 , des canaux longitudinaux de circulation de fluide débouchant, au niveau de leur extrémité avant 215, sur des canaux 175 de circulation de fluide (représentés par exemple sur la figure 3) formés au moins partiellement à l’intérieur du flasque d’extrémité avant 17, et, au niveau de leur extrémité arrière 216, sur des canaux 195 de circulation de fluide formés au moins partiellement à l’intérieur du flasque d’extrémité arrière 19. Ainsi configurés, ces canaux longitudinaux 214 de circulation de fluide permettront de faire circuler un fluide de refroidissement à l’intérieur du rotor 10, en étant au contact avec une portion du paquet de tôles 14 qui est relativement proche des aimants 15. Il en résultera donc une meilleure évacuation de chaleur et un fonctionnement amélioré du rotor 10. Pour améliorer encore l’évacuation de chaleur, il sera avantageux d’accroître le temps de contact du fluide de refroidissement avec le paquet de tôles 14. Une solution avantageuse consiste par exemple, comme dans le mode de réalisation spécifique représenté sur la figure 5, de configurer chaque rainure longitudinale 214 de telle sorte qu’elle décrive une forme de serpentin. As illustrated in Figures 5 and 6, each filling module 21 has a shape substantially complementary to one of the second internal cavities 142 so as to fill it almost entirely. Each filling module 21 thus has a semi-cylindrical shape defined in particular by a front wall 21 1 and a rear wall 213 connected by a curved longitudinal wall 212 which adjoins a corresponding internal wall of the stack of sheets 14 when the filling module 21 is housed inside one of the second internal cavities 142. The longitudinal wall 212 is provided with two longitudinal grooves 214 extending from a front end 215 located at the level of the front wall 211 to a rear end 216 located at the level of the rear wall 213. These longitudinal grooves 214 are intended to form, in combination with the internal walls of the sheet metal packet 14 adjoining the filling modules 21, longitudinal fluid circulation channels opening, at their front end 215, on fluid circulation channels 175 (shown for example in FIG. 3) formed at least partially inside the front end flange 17, and, at their rear end 216, on fluid circulation channels 195 formed at least partially inside the rear end flange 19. Thus configured, these longitudinal fluid circulation channels 214 will make it possible to circulate a cooling fluid inside the rotor 10, being in contact with a portion of the stack of laminations 14 which is relatively close to the magnets 15. This will therefore result in better heat removal and improved operation of the rotor 10. To further improve the heat removal, it will be advantageous to increase the contact time of the cooling fluid with the pack of laminations 14. An advantageous solution consists for example, as in the specific embodiment represented in FIG. 5, of configuring each longitudinal groove 214 so that it describes a serpentine shape.
En référence aux figures 7 à 9, il est représenté l’arbre 12 équipant le rotor 10 de la figure 1. Cet arbre 12 comprend notamment un corps principal 120 formé d’une portion d’extrémité avant 121 et d’une portion d’extrémité arrière 123, lesdites portions d’extrémité avant et arrière étant séparées par une portion centrale 122 (la portion centrale 122 est délimitée par des traits pointillés sur la figure 8). Le corps principal 120 est muni d’un trou borgne 128 aligné selon l’axe X de l’arbre 12. Ce trou borgne 128 comprend deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section 128a possédant un diamètre interne D1 et une deuxième section 128b possédant un diamètre interne D2. Un insert 13 en matière plastique est logé à l’intérieur du trou borgne 128 au niveau de la première section 128a. Comme représenté sur la figure 10, cet insert 13 est formé d’une partie tubulaire 131 , possédant un diamètre interne Di sensiblement égal au diamètre interne D2, et d’une partie annulaire 132 s’étendant radialement autour de l’une des extrémités de la partie tubulaire 131 , ladite partie annulaire 132 possédant un diamètre externe De sensiblement égal au diamètre interne D1. Quatre ailettes 133 s’étendent radialement depuis la périphérie externe de la partie tubulaire 131 , lesdites ailettes 133 étant perpendiculaires deux à deux. Chacune des ailettes 133 possède une longueur telle que son extrémité libre est tangente au bord périphérique externe de la partie annulaire 132. Lorsque l’insert 13 est fixé dans le corps principal 120, sa partie tubulaire 131 est alignée avec la deuxième section 128b du trou borgne 128 et sa partie annulaire 132 est positionnée au niveau de l’interface entre la première section 128a et la deuxième section 128b du trou borgne 128. Ainsi configuré, l’arbre 12 possède un premier canal 124, dit canal d’entrée, par lequel peut être acheminé un fluide de refroidissement destiné à refroidir le rotor 10, et au moins un deuxième canal 126, dit canal de sortie, par lequel peut sortir le fluide de refroidissement après avoir emmagasiné la chaleur provenant des aimants 15 et du paquet de tôles 14. Le canal d’entrée 124 est formé conjointement par la partie tubulaire 131 de l’insert 13 et par la deuxième section 128b du trou borgne 128. Le canal de sortie 126 est défini par l’espace périphérique entourant la partie tubulaire 131 de l’insert 13. Le canal de sortie 126 est ainsi délimité par la paroi interne de la première section 128a du trou borgne 128 et par les parties tubulaire et annulaire 131 , 132 de l’insert 13. Ce canal de sortie 126 est divisé respectivement en quatre segments 126a, 126b, 126c et 126d de canal de sortie, deux segments directement adjacents étant séparés par une ailette 133. Par ailleurs, l’arbre 12 est muni de quatre trous 125 orientés radialement par rapport à l’axe X de l’arbre 12, lesdits trous 125 étant formés à l’intérieur de la portion d’extrémité avant 121 de manière à déboucher, d’un côté, dans l’un des segments 126a-126d du canal de sortie 126 et, de l’autre côté, dans une zone centrale 172 du flasque avant 17 qui communique avec les canaux de liaison avant 175, comme représenté sur la figure 3. De manière similaire, quatre trous 127 orientés radialement par rapport à l’axe X de l’arbre 12 sont formés à l’intérieur de la portion centrale 122 de manière à déboucher, d’un côté, dans le canal d’entrée 124 et, de l’autre côté, dans une zone centrale 192 du flasque arrière 19 qui communique avec les canaux de liaison arrière 195. Comme expliqué ci-dessous, les canaux de liaison avant et arrière 175, 195 sont formés respectivement à l’intérieur des flasques avant et arrière 17, 19. En référence aux figures 11 et 12, il est représenté le flasque avant 17 équipant le rotor 10 de la figure 1. Le flasque arrière 19 possédant une structure identique au flasque avant 17, les détails techniques donnés ci-dessous s’appliqueront de manière similaire au flasque arrière 19. Le flasque avant 17 se présente sensiblement sous la forme d’un disque comprenant notamment une face externe 171 et une face interne 173. La face interne 173 est en contact avec la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 (la face interne 193 du flasque arrière 19 est en revanche en contact avec la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14). La face interne 173 est munie d’une série de huit rainures 175 de forme oblongue s’étendant radialement depuis une zone centrale 172 évidée dudit flasque jusqu’à une zone intermédiaire dudit flasque, les huit rainures 175 étant décalées d’un angle de 45° les unes par rapport aux autres. La face externe 171 présente de ce fait plusieurs excroissances 178 épousant la forme en creux des rainures 175 sous-jacentes. Il est par ailleurs prévu des cavités 176 à section cylindrique au niveau de la face externe 171 , chacune desdites cavités 176 étant apte à loger la tête d’une vis destinée à relier les flasques avant et arrière 17, 19. Un alésage 177 est de ce fait formé au travers du flasque avant 17 pour permettre le passage de la tige filetée de ladite vis. Par ailleurs, chacun des flasques avant et arrière 17, 19 est avantageusement muni sur sa face interne 173, 193 d’une rainure circulaire 174, 194 destinée à loger un joint d’étanchéité 16 de forme annulaire, ledit joint d’étanchéité 16 étant destiné à assurer l’étanchéité entre le flasque avant ou arrière 17, 19 et le paquet de tôles 14. A cet effet, la rainure circulaire 174 sera radialement plus éloignée de la zone centrale 172 que les extrémités distales 175a des rainures 175. Referring to Figures 7 to 9, there is shown the shaft 12 fitted to the rotor 10 of Figure 1. This shaft 12 comprises in particular a main body 120 formed of a front end portion 121 and a portion of rear end 123, said front and rear end portions being separated by a central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines in Figure 8). The main body 120 is provided with a blind hole 128 aligned along the axis X of the shaft 12. This blind hole 128 comprises two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section 128a having an internal diameter D1 and a second section 128b having an internal diameter D2. A plastic insert 13 is housed inside the blind hole 128 at the level of the first section 128a. As shown in Figure 10, this insert 13 is formed of a tubular part 131, having an internal diameter Di substantially equal to the internal diameter D2, and an annular part 132 extending radially around one of the ends of the tubular part 131, said annular part 132 having an external diameter De substantially equal to the internal diameter D1. Four fins 133 extend radially from the outer periphery of the tubular part 131, said fins 133 being perpendicular in pairs. Each of the fins 133 has a length such that its free end is tangent to the outer peripheral edge of the annular part 132. When the insert 13 is fixed in the main body 120, its tubular part 131 is aligned with the second section 128b of the hole blind hole 128 and its annular part 132 is positioned at the interface between the first section 128a and the second section 128b of the blind hole 128. Thus configured, the shaft 12 has a first channel 124, called the inlet channel, by which can convey a cooling fluid intended to cool the rotor 10, and at least one second channel 126, called the outlet channel, through which the cooling fluid can exit after having stored the heat coming from the magnets 15 and from the lamination stack 14. The inlet channel 124 is formed jointly by the tubular part 131 of the insert 13 and by the second section 128b of the blind hole 128. The outlet channel 126 is defined by the peripheral space surrounding the tubular part 131 of the insert 13. The outlet channel 126 is thus delimited by the inner wall of the first section 128a of the blind hole 128 and by the tubular and annular parts 131, 132 of the insert 13. This outlet channel 126 is divided respectively into four outlet channel segments 126a, 126b, 126c and 126d, two directly adjacent segments being separated by a fin 133. Furthermore, the shaft 12 is provided with four holes 125 oriented radially with respect to the axis X of the shaft 12, said holes 125 being formed inside the front end portion 121 so as to open out, on one side, into one of the segments 126a-126d of the outlet channel 126 and, on the other side, in a central zone 172 of the front flange 17 which communicates with the front connection channels 175, as represented in FIG. 3. Similarly, four holes 127 oriented radially with respect to the axis X of the shaft 12 are formed inside the central portion 122 so as to emerge, on one side, in the inlet channel 124 and, on the other side, in a central zone 192 of the rear flange 19 which communicates with the channels rear link 195. As explained below, the front and rear link channels 175, 195 are formed respectively inside the front and rear flanges 17, 19. Referring to Figures 11 and 12, there is shown the front flange 17 fitted to the rotor 10 of Figure 1. The rear flange 19 having a structure identical to the front flange 17, the technical details given below will apply in a similar manner to the rear flange 19. The front flange 17 is substantially in the form of a disc comprising in particular an outer face 171 and an inner face 173. The inner face 173 is in contact with the front side face 143 of the stack of sheets 14 ( the internal face 193 of the rear flange 19 is on the other hand in contact with the rear lateral face 144 of the stack of sheets 14). The internal face 173 is provided with a series of eight grooves 175 of oblong shape extending radially from a central zone 172 hollowed out of said flange to an intermediate zone of said flange, the eight grooves 175 being offset by an angle of 45 ° to each other. The outer face 171 therefore has several protrusions 178 matching the hollow shape of the underlying grooves 175. Cylindrical cross-section cavities 176 are also provided at the outer face 171, each of said cavities 176 being capable of housing the head of a screw intended to connect the front and rear flanges 17, 19. A bore 177 is of this fact formed through the front flange 17 to allow the passage of the threaded rod of said screw. Furthermore, each of the front and rear flanges 17, 19 is advantageously provided on its internal face 173, 193 with a circular groove 174, 194 intended to house a seal 16 of annular shape, said seal 16 being intended to ensure sealing between the front or rear flange 17, 19 and the stack of sheets 14. For this purpose, the circular groove 174 will be radially farther from the central zone 172 than the distal ends 175a of the grooves 175.
Comme illustré sur la figure 12, chacune des rainures 175 possède une extrémité distale 175a et une extrémité proximale 175b. Dans la position montée du flasque avant 17 représentée sur la figure 1 , l’extrémité proximale 175b débouche sur la zone centrale 172 vers laquelle débouche également les extrémité 125a des trous radiaux 125 de l’arbre 12 et l’extrémité distale 175a fait face à l’extrémité avant 215 de l’un des canaux longitudinaux 214 de l’un des modules de remplissage 21. Ainsi, une communication fluidique s’opère entre les trous radiaux 125 de l’arbre 12 et les canaux longitudinaux 214 par l’intermédiaire, successivement, de la zone centrale 172 et des rainures radiales 175 du flasque avant 17. De manière similaire, une communication fluidique s’opère entre les trous radiaux 127 de l’arbre 12 et les canaux longitudinaux 214 par l’intermédiaire, successivement, de la zone centrale 192 et des rainures radiales 195 formées au niveau de la face interne 193 du flasque arrière 19, dont les extrémités distales font face aux extrémités arrière 216 des canaux longitudinaux 214. As shown in Figure 12, each of the grooves 175 has a distal end 175a and a proximal end 175b. In the mounted position of the front flange 17 represented in FIG. 1, the proximal end 175b opens onto the central zone 172 towards which the ends 125a of the radial holes 125 of the shaft 12 also open and the distal end 175a faces the front end 215 of one of the longitudinal channels 214 of one of the filling modules 21. Thus, fluid communication takes place between the radial holes 125 of the shaft 12 and the longitudinal channels 214 via , successively, of the central zone 172 and the radial grooves 175 of the front flange 17. Similarly, fluid communication takes place between the radial holes 127 of the shaft 12 and the longitudinal channels 214 via, successively, of the central zone 192 and of the radial grooves 195 formed at the level of the internal face 193 of the rear flange 19, the distal ends of which face the rear ends 216 of the longitudinal channels 214.
Par convention, les rainures radiales 175 sont ainsi appelées canaux de liaison avant et les rainures radiales 195 sont appelées canaux de liaison arrière. Ainsi configuré, le rotor 10 pourra être refroidi par un fluide de refroidissement, comme de l’huile par exemple, ledit fluide de refroidissement circulant dans le rotor successivement au travers du canal d’entrée 124 de l’arbre 12, puis entre le flasque arrière 19 et la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison arrière 195, puis à l’intérieur du paquet de tôles 14 au travers des canaux longitudinaux 214, puis entre le flasque avant 17 et la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison avant 175, et finalement au travers des segments 126a-126d du canal de sortie 126 de l’arbre 12. By convention, the radial grooves 175 are so called front link channels and the radial grooves 195 are called rear link channels. Thus configured, the rotor 10 can be cooled by a cooling fluid, such as oil for example, said cooling fluid circulating in the rotor successively through the inlet channel 124 of the shaft 12, then between the flange rear 19 and the rear side face 144 of the stack of sheets 14 through the rear connection channels 195, then inside the stack of sheets 14 through the longitudinal channels 214, then between the front flange 17 and the front side face 143 of the stack of sheets 14 through the front connecting channels 175, and finally through the segments 126a-126d of the output channel 126 of the shaft 12.
En référence à la figure 13, il est représenté une variante de réalisation d’un arbre 12 pouvant équiper un rotor selon l’invention. Cet arbre 12 comprend notamment une portion d’extrémité avant 121 creuse et une portion d’extrémité arrière 123 creuse séparée de la portion d’extrémité avant 121 par une portion centrale 122 pleine (la portion centrale 122 est délimitée par des traits pointillés sur la figure 13). La portion d’extrémité avant 121 est traversée par une cavité centrale 124 de forme cylindrique, ladite cavité centrale 124 possédant une extrémité avant 124a ouverte vers l’extérieur et une extrémité arrière 124b fermée. A proximité de l’extrémité arrière 124b est formée une série de quatre trous 125 orientés radialement par rapport à l’axe X de l’arbre 12, lesdits trous 125 étant disposés à angle droit les uns par rapport aux autres. Chacun des trous 125 possède une extrémité 125a radialement distante de la cavité centrale 124 et ouverte vers l’extérieur. La portion d’extrémité avant 121 est ainsi configurée pour permettre l’entrée d’un flux de fluide de refroidissement au niveau de l’extrémité avant 124a de la cavité centrale 124, puis la circulation dudit fluide de refroidissement au travers de la cavité centrale 124 jusqu’à atteindre les trous radiaux 125, puis au travers des trous radiaux 125 jusqu’à atteindre les extrémités 125a des trous 125. De manière symétrique, la portion d’extrémité arrière 123 est traversée par une cavité centrale 126 de forme cylindrique, ladite cavité possédant une extrémité arrière 126a ouverte vers l’extérieur et une extrémité avant 126b fermée. A proximité de l’extrémité avant 126b est formée une série de quatre trous 127 orientés radialement par rapport à l’axe X de l’arbre 12, lesdits trous 127 étant disposés à angle droit les uns par rapport aux autres. Chacun des trous 127 possède une extrémité 127a radialement distante de la cavité centrale 126 et ouverte vers l’extérieur. La portion d’extrémité arrière 123 est ainsi configurée pour permettre l’entrée d’un flux de fluide de refroidissement au niveau des extrémités 127a des trous radiaux 127, puis la circulation dudit fluide de refroidissement au travers des trous radiaux 127 jusqu’à atteindre la cavité centrale 126, puis au travers de la cavité centrale 126 jusqu’à atteindre l’extrémité arrière 126a de la cavité centrale 126. Referring to Figure 13, there is shown a variant embodiment of a shaft 12 that can equip a rotor according to the invention. This shaft 12 comprises in particular a hollow front end portion 121 and a hollow rear end portion 123 separated from the front end portion 121 by a solid central portion 122 (the central portion 122 is delimited by dotted lines on the Figure 13). The front end portion 121 is crossed by a central cavity 124 of cylindrical shape, said central cavity 124 having a front end 124a open towards the outside and a rear end 124b closed. Near the rear end 124b is formed a series of four holes 125 oriented radially relative to the axis X of the shaft 12, said holes 125 being arranged at right angles to each other. Each of the holes 125 has an end 125a radially distant from the central cavity 124 and open towards the outside. The front end portion 121 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the level of the front end 124a of the central cavity 124, then the circulation of said cooling fluid through the central cavity. 124 until reaching the radial holes 125, then through the radial holes 125 until reaching the ends 125a of the holes 125. Symmetrically, the rear end portion 123 is traversed by a central cavity 126 of cylindrical shape, said cavity having a rear end 126a open to the outside and a front end 126b closed. Near the front end 126b is formed a series of four holes 127 oriented radially relative to the axis X of the shaft 12, said holes 127 being arranged at right angles to each other. Each of the holes 127 has an end 127a radially distant from the central cavity 126 and open towards the outside. The rear end portion 123 is thus configured to allow the entry of a flow of cooling fluid at the level of the ends 127a of the radial holes 127, then the circulation of said cooling fluid through the radial holes 127 until reaching the central cavity 126, then through the central cavity 126 until reaching the rear end 126a of the central cavity 126.
Dans la suite de la description, et par convention, la cavité centrale 124 sera ainsi appelée le canal d’entrée du fluide de refroidissement et la cavité centrale 126 sera appelée le canal de sortie du fluide de refroidissement. En équipant le rotor 10 de la figure 1 de l’arbre 12 de la figure 13 en lieu et place de l’arbre 12 de la figure 8, il est ainsi possible de modifier le trajet suivi par le fluide de refroidissement à l’intérieur du rotor 10. En particulier, le fluide de refroidissement pourra circuler dans le rotor 10 successivement au travers du canal d’entrée 124 de l’arbre 12, puis entre le flasque avant 17 et la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison avant 175, puis à l’intérieur du paquet de tôles 14 au travers des canaux longitudinaux 214 de circulation de fluide, puis entre le flasque arrière 19 et la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14 au travers des canaux de liaison arrière 195, et finalement au travers du canal de sortie 126 de l’arbre 12. In the rest of the description, and by convention, the central cavity 124 will thus be called the cooling fluid inlet channel and the central cavity 126 will be called the cooling fluid outlet channel. By equipping the rotor 10 of FIG. 1 with the shaft 12 of FIG. 13 instead of the shaft 12 of FIG. 8, it is thus possible to modify the path followed by the cooling fluid inside of the rotor 10. In particular, the cooling fluid will be able to circulate in the rotor 10 successively through the inlet channel 124 of the shaft 12, then between the front flange 17 and the front side face 143 of the stack of laminations 14 at the through the front connection channels 175, then inside the laminations package 14 through the longitudinal channels 214 for fluid circulation, then between the rear flange 19 and the rear side face 144 of the laminations package 14 through the channels rear link 195, and finally through the outlet channel 126 of the shaft 12.
L’invention n’est évidemment pas limitée aux modes de réalisation tels que décrits précédemment. En particulier, dans d’autres modes de réalisation (non représentés) de l’invention, le nombre de deuxièmes cavités internes 142, et de trous radiaux 125, 127 pourra différer de quatre, et le nombre de canaux de liaison avant et arrière 175, 195 pourra différer de huit. The invention is obviously not limited to the embodiments as described above. In particular, in other embodiments (not shown) of the invention, the number of second internal cavities 142, and of radial holes 125, 127 may differ from four, and the number of front and rear connection channels 175 , 195 may differ from eight.
Ainsi, une configuration envisageable de l’invention pourrait consister en un rotor ne comprenant que deux deuxièmes cavités internes 142 disposées de manière symétrique par rapport à l’axe X de l’arbre 12. Thus, a possible configuration of the invention could consist of a rotor comprising only two second internal cavities 142 arranged symmetrically with respect to the axis X of the shaft 12.
Dans une autre configuration envisageable de l’invention, le rotor pourra comporter trois (ou un autre nombre impair) deuxièmes cavités internes 142, lesdites deuxièmes cavités internes 142 étant réparties de manière régulière autour de l’axe X afin de ne pas créer de balourd pour le rotor. En particulier, les centres de gravité respectifs des deuxièmes cavités internes 142 pourront former un triangle équilatéral dans un plan perpendiculaire à l’axe X et le centre de gravité de ce triangle équilatéral sera aligné avec l’axe X. In another possible configuration of the invention, the rotor may comprise three (or another odd number) second internal cavities 142, said second internal cavities 142 being distributed in a regular manner around the axis X so as not to create unbalance for the rotor. In particular, the respective centers of gravity of the second internal cavities 142 may form an equilateral triangle in a plane perpendicular to the axis X and the center of gravity of this equilateral triangle will be aligned with the axis X.
Dans une autre configuration envisageable de l’invention, le rotor 10 de la figure 1 pourrait comporter un insert 13 sans ailettes de séparation 133. De ce fait, le canal de sortie 126 ne serait pas divisé en segments 126a-126d de canal de sortie, mais consisterait en une unique cavité périphérique alignée coaxialement avec la cavité centrale 124 formée par la partie tubulaire 131 de l’insert 13. In another possible configuration of the invention, the rotor 10 of FIG. 1 could include an insert 13 without separating fins 133. As a result, the outlet channel 126 would not be divided into outlet channel segments 126a-126d , but would consist of a single peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity 124 formed by the tubular part 131 of the insert 13.

Claims

REVENDICATIONS
1. Rotor (10) pour moteur électrique (30) comprenant : 1. Rotor (10) for electric motor (30) comprising:
- un arbre (12) de rotor monté rotatif autour d’un axe (X); - a rotor shaft (12) rotatably mounted around an axis (X);
- un paquet de tôles (14) monté coaxialement sur l’arbre (12) de rotor, ledit paquet de tôles (14) comprenant des premières cavités internes (141 ) et au moins deux deuxièmes cavités internes (142) symétriques par rapport à l’axe (X) de l’arbre (12) et entre elles, lesdites deuxièmes cavités internes (142) traversant axialement l’intégralité du paquet de tôles (14) de telle sorte qu’elles débouchent, à l’une de leurs extrémités, au niveau d’une face latérale avant (143) dudit paquet de tôles (14) et, à une autre de leurs extrémités, au niveau d’une face latérale arrière (144) dudit paquet de tôles (14); - a pack of laminations (14) mounted coaxially on the shaft (12) of the rotor, said pack of laminations (14) comprising first internal cavities (141) and at least two second internal cavities (142) symmetrical with respect to the axis (X) of the shaft (12) and between them, said second internal cavities (142) passing axially through the entire stack of laminations (14) in such a way that they open out, at one of their ends , at a front side face (143) of said stack of sheets (14) and, at another of their ends, at a rear side face (144) of said stack of sheets (14);
- une pluralité d’aimants permanents (15) logés à l’intérieur des premières cavités internes (141 ) du paquet de tôles (14); - a plurality of permanent magnets (15) housed inside the first internal cavities (141) of the stack of sheets (14);
- un flasque avant (17) et un flasque arrière (19) montés coaxialement sur l’arbre (12) de rotor et agencés axialement de part et d’autre du paquet de tôles (14) de telle sorte à être contigus respectivement aux faces latérales avant et arrière (143, 144) du paquet de tôles (14); dans lequel l’arbre (12) est muni d’au moins un premier canal interne (124) de circulation d’un fluide de refroidissement, dit canal d’entrée, et d’au moins un deuxième canal interne (126) de circulation d’un fluide de refroidissement, dit canal de sortie, et en ce que le flasque avant (17), respectivement le flasque arrière (19), est configuré pour former avec la face latérale avant (143), respectivement la face latérale arrière (144), du paquet de tôles (14) au moins deux canaux de liaison avant (175), respectivement au moins deux canaux de liaison arrière (195), à l’intérieur duquel peut circuler un fluide de refroidissement, chacun desdits canaux de liaison avant (175), respectivement arrière (195), étant en communication fluidique avec l’un desdits canaux d’entrée et de sortie (124, 126) et avec l’une desdites deuxièmes cavités internes (142); caractérisé en ce que le rotor (10) comprend en outre au moins deux modules de remplissage (21 ) en matière plastique, chacun desdits modules de remplissage (21 ) étant destiné à être logé dans l’une desdites deuxièmes cavités internes (142) et étant configuré de manière à former, en combinaison avec une paroi interne du paquet de tôle (14), au moins un canal longitudinal (214) de circulation de fluide débouchant, au niveau d’une extrémité avant (215), sur l’un des canaux de liaison avant (175), et, au niveau d’une extrémité arrière (216), sur l’un des canaux de liaison arrière (196), ledit au moins un canal longitudinal (214) de circulation de fluide étant configuré pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement. - a front flange (17) and a rear flange (19) mounted coaxially on the rotor shaft (12) and arranged axially on either side of the stack of laminations (14) so as to be contiguous respectively to the faces front and rear sides (143, 144) of the stack of sheets (14); in which the shaft (12) is provided with at least a first internal channel (124) for the circulation of a cooling fluid, called the inlet channel, and with at least a second internal channel (126) for circulation of a cooling fluid, called the outlet channel, and in that the front flange (17), respectively the rear flange (19), is configured to form with the front side face (143), respectively the rear side face ( 144), of the pack of sheets (14) at least two front connection channels (175), respectively at least two rear connection channels (195), inside which a cooling fluid can circulate, each of said connection channels front (175), respectively rear (195), being in fluid communication with one of said inlet and outlet channels (124, 126) and with one of said second internal cavities (142); characterized in that the rotor (10) further comprises at least two plastic filling modules (21), each of said filling modules (21) being intended to be housed in one of said second internal cavities (142) and being configured so as to form, in combination with an internal wall of the sheet metal stack (14), at least one longitudinal channel (214) for the circulation of fluid opening out, at the level of a front end (215), on one front connecting channels (175), and, at a rear end (216), on one of the rear connecting channels (196), said at least one longitudinal fluid circulation channel (214) being configured to allow the circulation of a cooling fluid.
2. Rotor (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque canal longitudinal (214) de circulation de fluide est défini au moins partiellement par au moins une rainure longitudinale (214) formée à l’intérieur d’une paroi périphérique (212) d’un des modules de remplissage (21 ), ladite paroi périphérique (212) étant en contact avec une paroi interne du paquet de tôle (14) qui définit au moins partiellement l’une des deuxièmes cavités internes (142). 2. Rotor (10) according to claim 1, characterized in that each longitudinal channel (214) for fluid circulation is defined at least partially by at least one longitudinal groove (214) formed inside a peripheral wall ( 212) of one of the filling modules (21), said peripheral wall (212) being in contact with an internal wall of the sheet metal package (14) which at least partially defines one of the second internal cavities (142).
3. Rotor (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque canal longitudinal (214) de circulation de fluide possède une forme en serpentin. 3. Rotor (10) according to claim 1 or 2, characterized in that each longitudinal channel (214) for fluid circulation has a serpentine shape.
4. Rotor (10) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits canaux de liaison avant (175) sont en communication fluidique avec ledit canal d’entrée (124) et lesdits canaux de liaison arrière (195) sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie (126), de telle sorte qu’un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d’entrée (124), puis entre le flasque avant (17) et la face latérale avant (143) du paquet de tôles (14) au travers desdits canaux de liaison avant (175), puis à l’intérieur du paquet de tôles (14) au travers desdits canaux longitudinaux (214) de circulation de fluide, puis entre le flasque arrière (19) et la face latérale arrière (144) du paquet de tôles (14) au travers desdits canaux de liaison arrière (195), et finalement au travers du canal de sortie (126). 4. Rotor (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that said front link channels (175) are in fluid communication with said inlet channel (124) and said rear link channels (195) are in fluid communication with said outlet channel (126), such that a cooling fluid intended for cooling the rotor can circulate in the rotor successively through the inlet channel (124), then between the front flange ( 17) and the front side face (143) of the stack of sheets (14) through said front connecting channels (175), then inside the stack of sheets (14) through said longitudinal channels (214) of circulation of fluid, then between the rear flange (19) and the rear side face (144) of the stack of sheets (14) through said rear connection channels (195), and finally through the outlet channel (126).
5. Rotor (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’arbre (12) comprend une portion d’extrémité avant (121 ) creuse et une portion d’extrémité arrière (123) creuse séparée de la portion d’extrémité avant (121 ) par une portion centrale (122) pleine, la portion d’extrémité avant (121 ), respectivement la portion d’extrémité arrière (123), étant traversée par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d’entrée (124), respectivement le canal de sortie (126), de l’arbre (12), et en ce qu’au moins deux trous (125, 127) orientés radialement par rapport à l’axe (X) de l’arbre (12) sont formés à l’intérieur de la portion d’extrémité avant (121 ), respectivement de la portion d’extrémité arrière (123), de manière à déboucher d’un côté dans le canal d’entrée (124), respectivement le canal de sortie (126), et de l’autre côté dans lesdits canaux de liaison avant (175), respectivement lesdits canaux de liaison arrière (195). 5. Rotor (10) according to claim 3, characterized in that the shaft (12) comprises a hollow front end portion (121) and a hollow rear end portion (123) separated from the hollow end portion front (121) by a solid central portion (122), the front end portion (121), respectively the rear end portion (123), being traversed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the channel input (124), respectively the output channel (126), of the shaft (12), and in that at least two holes (125, 127) oriented radially with respect to the axis (X) of the shaft (12) are formed inside the front end portion (121), respectively the rear end portion (123), so as to emerge on one side into the inlet channel ( 124), respectively the output channel (126), and on the other side in said front link channels (175), respectively said rear link channels (195).
6. Rotor (10) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits canaux de liaison arrière (195) sont en communication fluidique avec ledit canal d’entrée (124) et lesdits canaux de liaison avant (175) sont en communication fluidique avec ledit canal de sortie (126), de telle sorte qu’un fluide de refroidissement destiné au refroidissement du rotor puisse circuler dans le rotor successivement au travers du canal d’entrée (124), puis entre le flasque arrière (19) et la face latérale arrière (144) du paquet de tôles (14) au travers desdits canaux de liaison arrière (195), puis à l’intérieur du paquet de tôles (14) au travers desdits canaux longitudinaux (214) de circulation de fluide, puis entre le flasque avant (17) et la face latérale avant (143) au travers desdits canaux de liaison avant (175), et finalement au travers du canal de sortie (126). 6. Rotor (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that said rear connecting channels (195) are in fluid communication with said inlet channel (124) and said forward connecting channels (175) are in fluid communication with said outlet channel (126), such that coolant for rotor cooling can flow into the rotor successively through the inlet channel ( 124), then between the rear flange (19) and the rear side face (144) of the stack of sheets (14) through said rear connection channels (195), then inside the stack of sheets (14) at the through said longitudinal fluid circulation channels (214), then between the front flange (17) and the front side face (143) through said front connecting channels (175), and finally through the outlet channel (126) .
7. Rotor (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’arbre (12) comprend une portion d’extrémité avant (121 ) creuse et une portion d’extrémité arrière (123) pleine séparée de la portion d’extrémité avant (121 ) par une portion centrale (122) creuse, la portion d’extrémité avant (121 ) et la portion centrale (122) étant traversées par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d’entrée (124) de l’arbre (12), la portion d’extrémité avant (121 ) étant également traversée par au moins une cavité périphérique alignée coaxialement avec la cavité centrale, ladite au moins une cavité périphérique formant le canal de sortie (126) de l’arbre (12), et en ce qu’au moins deux trous (125, 127) orientés radialement par rapport à l’axe (X) de l’arbre (12) sont formés à l’intérieur de la portion d’extrémité avant (121 ), respectivement de la portion centrale (122), de manière à déboucher d’un côté dans le canal de sortie (126), respectivement le canal d’entrée (124), et de l’autre côté dans lesdits canaux de liaison avant (175), respectivement lesdits canaux de liaison arrière (195). 7. Rotor (10) according to claim 6, characterized in that the shaft (12) comprises a hollow front end portion (121) and a solid rear end portion (123) separated from the end portion front (121) by a hollow central portion (122), the front end portion (121) and the central portion (122) being crossed by a central cavity of cylindrical shape, said central cavity forming the inlet channel (124 ) of the shaft (12), the front end portion (121) also being traversed by at least one peripheral cavity aligned coaxially with the central cavity, said at least one peripheral cavity forming the outlet channel (126) of the shaft (12), and in that at least two holes (125, 127) oriented radially with respect to the axis (X) of the shaft (12) are formed inside the end portion front (121), respectively of the central portion (122), so as to open on one side into the outlet channel (126), respectively the inlet channel (124), and on the other side into said channels front link (175), respectively said rear link channels (195).
8. Rotor (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’arbre (12) comprend un corps principal (120) muni d’un trou borgne (128a, 128b) aligné selon l’axe (X) de l’arbre (12), ledit trou borgne (128) comprenant deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section (128a) possédant un premier diamètre interne et une deuxième section (128b) possédant un deuxième diamètre interne, et en ce qu’un insert (13) en matière plastique est logé à l’intérieur du trou borgne au niveau de la première section (128a), ledit insert (13) étant formé d’une partie tubulaire (131 ) alignée avec la deuxième section (128b) du trou borgne et possédant un diamètre interne qui est sensiblement égal au deuxième diamètre interne, et d’une partie annulaire (132) s’étendant radialement autour de l’une des extrémités de la partie tubulaire (131 ), ladite partie annulaire (132) étant positionnée au niveau de l’interface entre la première section (128a) et la deuxième section (128b) du trou borgne et possédant un diamètre externe qui est sensiblement égal au premier diamètre interne, le canal d’entrée (124) de l’arbre (12) étant défini conjointement par la partie tubulaire (131 ) de l’insert (13) et par la deuxième section (128b) du trou borgne et le canal de sortie (126) de l’arbre (12) correspondant à l’espace délimité par la première section (128a) du trou borgne et par les parties tubulaire et annulaire (131 , 132) de l’insert (13). 8. Rotor (10) according to claim 7, characterized in that the shaft (12) comprises a main body (120) provided with a blind hole (128a, 128b) aligned along the axis (X) of the shaft (12), said blind hole (128) comprising two contiguous sections of different internal diameters, namely a first section (128a) having a first internal diameter and a second section (128b) having a second internal diameter, and in that an insert (13) made of plastic material is housed inside the blind hole at the level of the first section (128a), said insert (13) being formed of a tubular part (131) aligned with the second section (128b ) of the blind hole and having an internal diameter which is substantially equal to the second internal diameter, and an annular part (132) extending radially around one of the ends of the tubular part (131), said annular part ( 132) being positioned at the interface between the first section (128a) and the second section (128b) of the blind hole and having an external diameter which is substantially equal to the first internal diameter, the inlet channel (124) of the shaft (12) being jointly defined by the tubular part (131) of the insert (13) and by the second section (128b) of the blind hole and the outlet channel (126) of the corresponding shaft (12) to the space delimited by the first section (128a) of the blind hole and by the tubular and annular parts (131, 132) of the insert (13).
9. Rotor (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’insert (13) comprend une ou plusieurs ailettes de séparation (133) s’étendant radialement depuis la périphérie externe de la partie tubulaire (131 ), chacune des ailettes de séparation (133) étant configurées pour séparer le canal de sortie (126) en deux ou plusieurs segments (126a-126d) de canaux de sortie. 9. Rotor (10) according to claim 8, characterized in that the insert (13) comprises one or more separating fins (133) extending radially from the outer periphery of the tubular part (131), each of the fins splitters (133) being configured to split the output channel (126) into two or more output channel segments (126a-126d).
10. Rotor (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des flasques avant et arrière (17, 19) possède une face interne (173, 193) en contact avec une face latérale (143, 144) du paquet de tôles (14), ladite face interne (173, 193) étant munie d’au moins deux rainures radiales (175, 195) de forme oblongue, chacune desdites rainures radiales s’étendant radialement depuis une première extrémité débouchant sur une zone centrale (172) évidée dudit flasque, au niveau de laquelle ladite rainure radiale (175, 195) est en communication fluidique avec le canal d’entrée (124) ou de sortie (126) de l’arbre (12), jusqu’à une deuxième extrémité débouchant sur l’un des canaux longitudinaux (214) de circulation de fluide. 10. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the front and rear flanges (17, 19) has an internal face (173, 193) in contact with a lateral face (143, 144) of the stack of laminations (14), said internal face (173, 193) being provided with at least two radial grooves (175, 195) of oblong shape, each of said radial grooves extending radially from a first end opening onto a central zone (172) recessed from said flange, at which said radial groove (175, 195) is in fluid communication with the inlet (124) or outlet (126) channel of the shaft (12), up to a second end opening onto one of the longitudinal channels (214) for the circulation of fluid.
11. Rotor (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que chacune desdites rainures radiales (175, 195) fait face à un trou radial (125, 127) formé au travers de l’arbre (12), ledit trou radial débouchant d’un côté sur le canal d’entrée (124) ou de sortie (126) de l’arbre (12) et de l’autre côté sur la paroi périphérique de l’arbre (12). 11. Rotor (10) according to claim 10, characterized in that each of said radial grooves (175, 195) faces a radial hole (125, 127) formed through the shaft (12), said radial hole emerging on one side on the inlet (124) or outlet (126) channel of the shaft (12) and on the other side on the peripheral wall of the shaft (12).
12. Rotor (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des flasques avant et arrière (17, 19) est muni sur sa face interne (173, 193) d’une rainure circulaire (174) destinée à loger un joint d’étanchéité (16) de forme annulaire, ledit joint d’étanchéité (16) étant destiné à assurer l’étanchéité entre le flasque (17, 19) et le paquet de tôles (14). 12. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the front and rear flanges (17, 19) is provided on its internal face (173, 193) with a circular groove (174) intended to housing a seal (16) of annular shape, said seal (16) being intended to provide sealing between the flange (17, 19) and the stack of sheets (14).
13. Moteur électrique (30) comprenant un rotor (10) selon l’une des revendications précédentes. 13. Electric motor (30) comprising a rotor (10) according to one of the preceding claims.
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FR3111025A1 (en) 2020-05-29 2021-12-03 Novares France Rotor for electric motor with cooling circuit

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