WO2025257083A1 - Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenant - Google Patents
Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenantInfo
- Publication number
- WO2025257083A1 WO2025257083A1 PCT/EP2025/065926 EP2025065926W WO2025257083A1 WO 2025257083 A1 WO2025257083 A1 WO 2025257083A1 EP 2025065926 W EP2025065926 W EP 2025065926W WO 2025257083 A1 WO2025257083 A1 WO 2025257083A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cannulas
- primary
- rotor assembly
- shaft
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- 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
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2793—Rotors axially facing stators
- H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2796—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the rotor face a stator
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
- H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
Definitions
- Rotor assembly for an axial flux electric machine particularly for motor vehicles, and axial flux electric machine comprising it
- the invention relates to a rotor assembly for an axial flux electric machine, particularly for a motor vehicle.
- the invention also relates to an axial flux electric machine comprising such a rotor assembly.
- the invention further relates to an arrangement and an electric or hybrid vehicle equipped with the rotor assembly and/or the electric machine.
- Electric or hybrid vehicles typically include at least one electric traction and/or propulsion machine, also called an electric motor, which propels the vehicle.
- the electric machine comprises, as is known, a rotor with a shaft rotating near a stator. Because the rotor rotates at a high speed, the electric motor tends to heat up during operation and requires a cooling system. This need increases with the vehicle's power requirements.
- stator In axial flux electric machines, it is known to cool the stator by means of oil. However, in order to limit the energy losses due to the bubbling of the rotor in the oil, the latter is conventionally isolated from an oil circulation zone by means of a sealed membrane bonded to the stator and extending partly into the air gap, i.e. into the space between the stator and the rotor.
- the invention relates to a rotor assembly for an axial flux electric machine, in particular for a motor vehicle, comprising a disc and a shaft extending along an extension axis on which it is centered, the shaft comprising a bore, configured to allow the circulation of a first fluid, and a plurality of distribution channels for said fluid, connecting the bore to an external periphery of the shaft.
- the rotor assembly further comprises:
- first fluid distribution circuit arranged around the shaft in fluidic connection with the distribution channels, and comprising a plurality of primary and secondary cannulas configured to allow the circulation of the first fluid respectively to a first space of the electrical machine, arranged on a first side of the rotor disk and to a second space, arranged on a second side of the disk, opposite the first side;
- a base connected to the shaft and extending transversely to the extension axis, carrying the disc and comprising and/or delimiting at least in part the distribution circuit.
- the spacer is an added part made of metallic material, mounted and fixed on the shaft by shrink fitting and/or welding.
- the distribution circuit comprises a plurality of bifurcation points, at least one pair comprising one of the primary cannulas and one of the secondary cannulas being connected to each of said bifurcation points:
- the plurality of primary cannulas :
- the plurality of secondary cannulas are identical to embodiment examples.
- - is at least partly included in the base.
- the spacer and the base form a single unit, notably made of a metallic material
- the base and the shaft form a single unit, notably made of a metallic material.
- Secondary cannulas are defined by at least one secondary diameter and primary cannulas are defined by at least one primary diameter, F ⁇ sub>at least one secondary diameter ⁇ /sub> being equal to F ⁇ sub>at least one primary diameter ⁇ /sub>; and/or
- the plurality of secondary cannulas includes a number of secondary cannulas equal to a number of primary cannulas in the plurality of primary cannulas.
- outlets of the primary cannulas, opening into the first space are separated from the axis of extension by a primary distance, defined along a radial direction from said axis, equal to, or substantially equal to;
- outlets of the secondary cannulas, opening into the second space are separated from the axis of extension by a secondary distance, defined along a radial direction from said axis, equal to, or substantially equal to;
- the invention also relates to an axial flux electric machine, in particular for a motor vehicle, comprising a stator, a housing delimiting an internal volume and a rotor assembly according to the invention, the shaft extending through the internal volume so that the primary cannulas and secondary cannulas open into said internal volume.
- the invention also extends to an arrangement, in particular for a motor vehicle, comprising an electrical machine according to the invention and at least one heat exchanger.
- the invention finally relates to an electric or hybrid motorized vehicle comprising a rotor assembly and/or an electric machine according to the invention.
- FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of a vehicle equipped with an electric machine according to the invention.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional representation of an example of an embodiment of a first embodiment of an electrical machine comprising an example of an embodiment of a rotor assembly.
- Fig. 3 is a schematic cross-sectional representation of the rotor assembly.
- Fig. 4 is a schematic representation of part of a shaft of the rotor assembly.
- Fig. 5 is a schematic cross-sectional representation viewed from above of the tree.
- Fig. 6 is a schematic cross-sectional representation of an example of an embodiment of a second embodiment of the electric machine.
- FIG. 1 schematically illustrates an example of an embodiment of a motor vehicle 1 according to the invention.
- Vehicle 1 is an electric or hybrid vehicle.
- vehicle 1 can be of any type, for example, a passenger car, a commercial vehicle, a truck, or a bus.
- the vehicle 1 in question can be a connected and/or autonomous vehicle.
- the vehicle 1 is equipped with an axial flux electric machine 2 according to the invention and/or an arrangement comprising said electric machine 2. It is understood, however, that the electric machine 2 may be implemented in a location other than a vehicle 1.
- the electric machine 2 also referred to as a traction and/or propulsion electric motor, comprises a housing 21 having a plurality of sides delimiting an internal volume 20.
- the housing 21 is cylindrical or substantially cylindrical with a circular base.
- “housing” means a structural enclosure or casing, particularly a metallic one.
- the housing 21 comprises a first side 21a and a second side 21b, delimiting the housing 21 along a first direction 100.
- the housing 21 also comprises at least one intermediate side 21c, connecting the first side 21a to the second side 21b.
- the electric machine 2 comprises a stator 3 and a rotor assembly 4, configured to be movable relative to the stator 3.
- the rotor assembly 4 comprises a shaft 41 extending along an extension axis 400, here parallel to the first direction 100, and centered on said axis.
- the shaft 41 is configured to be movable in rotation about an axis of rotation, here coinciding with the extension axis 400.
- it has a structure that is at least partially cylindrical, for example, with a circular base.
- the shaft 41 extends through at least a portion of the housing 21 along the first direction 100.
- the shaft 41 is made of a metallic material such as steel.
- the shaft 41 is a single piece, that is to say, made from a single piece of material.
- the term "axial flux electric machine” means that the direction of the generated magnetic flux is aligned parallel to the axis of rotation or the axis of extension 400 of the shaft 4L.
- the shaft 41 extends, for example, transversely, or even perpendicularly, to the first flank 21a and/or the second flank 21b of the housing 21.
- the shaft 41 is hollow and includes a bore 42.
- the shaft 41 is thus suitable for allowing the circulation of a first fluid Fl, in particular an air flow, as detailed further below.
- the bore 42 opens at at least one first end 41a of the shaft 41, that is, it opens to the environment external to the electrical machine 2 at a supply port 43 allowing the entry of said fluid into the bore 42.
- the bore 42 extends over at least a portion of a length of the shaft 41, measured along the first direction 100 between the first end 41a and a second, opposite end 41b of the shaft 4L.
- the rotor assembly 4 also includes a disk 44 carried by the shaft 41 and intended to rotate concurrently with the shaft 4L.
- the disk 44 includes a star 44a, in particular made of composite material, connected to the shaft 41, in particular to an outer periphery 410 of the shaft 41, and bearing a plurality of magnets 44b.
- the different magnets 44b are in particular arranged in blocks so as to fit into the shape of a disk 44, or substantially a disk.
- the stator 3 is disposed within the internal volume 20, at a non-zero distance from the rotor assembly 4.
- the space separating the stator 3 from the rotor assembly 4 is called the air gap.
- the internal volume 20 comprises a plurality of distinct air gaps, a first air gap 22a being disposed on one side of the disk 44 of the rotor assembly 4 and a second air gap 22b being disposed on a second side of the disk 44, opposite the first side.
- the disk 44 of the rotor assembly 4 is thus interposed between the first air gap 22a and the second air gap 22b.
- the stator 3 comprises an assembly of teeth and coils, not detailed, fixed within the internal volume 20. In this way, the rotor assembly 4 is displaced in rotation relative to the stator 3.
- the rotor assembly 4 further comprises a plurality of distribution channels 5 for the first fluid Fl, connecting the bore 42 to the outer periphery 410 of the shaft 41, a spacer 6 at least partially disposed between the disc 44 and the outer periphery 410 of the shaft 41, a distribution circuit 7 for the first fluid Fl comprising at least a plurality of primary cannulas 71 and secondary cannulas 72, and a base 9 connected to the shaft and at least partially supporting the disc 44.
- the base 9 comprises orifices 95 adapted to receive means for fixing the disc 44 10, configured to maintain the disc 44 attached to said base 9.
- the distribution channels 5 correspond in particular to bores made in the material of the shaft 4L.
- the distribution channels 5 ensure the natural movement of the first fluid Fl in the electric machine 2, that is to say, without requiring the integration of a pump dedicated to projecting the first fluid Fl towards the internal volume 20 in the vehicle 1 or the arrangement.
- the rotation of the shaft 41 causes a pumping effect, that is to say a suction of the first fluid Fl through the bore 42 and said channels, towards the internal volume 20 due to the centrifugal force.
- the distribution channels 5 extend between the bore 42 and the outer periphery 410 of the shaft 41. They are configured to open into the distribution circuit 7, as further detailed below.
- the distribution channels 5 thus form channels cut into the material of the shaft 41, opening into the bore 42 on one side and outside the shaft 41 on the other.
- the distribution channels 5 are arranged so that different inlets of the first fluid Fl, specific to said channels, are arranged in an internal periphery 411 of the shaft 41, delimiting the bore 42.
- said inlets are arranged in a circular or substantially circular shape, crossed by at least one common plane, in particular a plane orthogonal to the extension axis 400 of the shaft 41, that is to say, so as to extend all to an equal or substantially equal distance from the supply port 43, said distance being evaluated along the first direction 100.
- Outlets specific to the different distribution channels 5 are arranged in the outer periphery 410 of the shaft 4L.
- the outlets are arranged in a circular or substantially circular shape, crossed by at least one common plane, in particular a plane orthogonal to the extension axis 400 of the shaft 41, so as to extend all to the same distance from the supply port 43.
- the different distribution channels 5 are rectilinear.
- the distribution channels 5 are distributed around the circumference of the shaft 41, in particular in a regular manner, that is to say, so as to have a regular spacing, in order to allow a homogeneous distribution of the first fluid Fl to the environment external to the shaft, in particular to the internal volume 20 and the distribution circuit 7, during the operation of the electrical machine 2.
- at least the outlets of the distribution channels 5 are distributed regularly within the outer periphery 410 of the shaft 41.
- the inlets of the distribution channels 5 are distributed regularly within the inner periphery 411 of the shaft 41 and the outlets are distributed regularly within the outer periphery 410 of the shaft 41, said channels extending, for example, radially from the bore 42 towards the outer periphery 410 of the shaft 41, and converging towards the extension axis 400.
- the distribution channels 5 are arranged so as to extend orthogonally relative to the extension axis 400.
- the spacer 6 is an added part disposed on the shaft 41, particularly between the disc 44 and the outer periphery 410 of the shaft 4L.
- the spacer 6 is notably A metal part, for example made of steel, mounted and fixed onto the shaft 41 by shrink fitting and/or welding.
- the spacer 6 has an annular shape with an inner face
- the spacer 6 includes and/or delimits at least partly the distribution circuit 7 of the first fluid FL.
- the spacer 6 includes the distribution circuit 7, it comprises a plurality of channels cut into the material suitable for distributing the first fluid Fl from the distribution channels 5.
- the distribution circuit 7 is thus arranged in fluidic connection with the bore 42 and the distribution channels 5, the latter opening into the distribution circuit 7.
- the distribution circuit 7 extends at least partially opposite the distribution channels 5 of the shaft 4L.
- grooves 62 formed in the inner face 61 of the spacer 6, extending parallel to the direction of extension of the shaft 41, are arranged opposite the distribution channels 5. The various grooves 62 are thus separated from grooves
- said grooves 62 are formed in angular sectors of equal dimensions, delimited by half-lines originating from the extension axis of the shaft 41 and extending radially, as illustrated in [Fig. 5].
- the grooves 62 are arranged regularly within the spacer 6, that is to say that the spacing separating said grooves 62 is of equal dimension along the circumference of the spacer 6 or that angular sectors delimiting said spacings are equal or substantially equal.
- the distribution circuit 7 comprises a groove common to all or part of the distribution channels 5, i.e. extending opposite all or part of said channels, said groove being inscribed in an annular shape surrounding the shaft 4L
- the base 9 is connected to the shaft 41 so as to extend transversely, or even orthogonally, to the extension axis 400.
- the base 9 is configured to support at least part of the disk 44, in particular the star of the disk 44.
- the base 9 is preferably, made of a metallic material, such as steel.
- the spacer 6 and the base 9 form a single unit, notably made of a metallic material. "Single unit" means that said elements are made of a single piece of material and cannot be separated from one another without resulting in the degradation, or even destruction, of said elements.
- the base 9 and the shaft 41 form a single unit, in particular made of a metallic material.
- the primary cannulas 71 and the secondary cannulas 72 are conduits included in the distribution circuit 7, for example obtained by drilling or formed by grooves 62, to allow the circulation of the first fluid Fl in different spaces of the internal volume of the electrical machine 2.
- the primary cannulas 71 are configured to allow the distribution of a part of the flow of first fluid Fl to a first space 23a of the electrical machine 2, disposed on the first side of the rotor disc 44, here located at the level of the first air gap 22a
- the secondary cannulas 72 are configured to allow the distribution of another part of the flow of first fluid Fl to a second space of the electrical machine 2, disposed on the second side of the rotor disc 44, here located at the level of the second air gap 22b, i.e. opposite the first side.
- the first space 23a is arranged on one side of the base 9 and the second space 23b is arranged on a second side of the base 9, opposite the first side.
- the primary cannulas 71 and secondary cannulas 72 allow the separation of the first fluid Fl at at least one bifurcation point 73, in particular at a plurality of bifurcation points 73.
- at least one pair consisting of a primary cannula 71 and a secondary cannula 72 is associated with each bifurcation point 73 considered, such a principle being repeatable all along the circumference of the shaft 41, the spacer 6 and/or the base 9.
- the various pairs of primary cannulas 71 and secondary cannulas 72 ensure the natural movement of the first fluid Fl in the electrical machine 2, i.e., without requiring the integration of a pump dedicated to projecting the first fluid Fl towards the internal volume 20 in the vehicle 1.
- the rotation of the shaft 41 causes a pumping effect, i.e., a suction of the first fluid Fl via bore 42, distribution circuit 7 and various cannulas to internal volume 20 due to centrifugal force.
- the bifurcation points 73 associated with the different pairs of primary cannulas 71 and secondary cannulas 72 are arranged in a circular or substantially circular shape, crossed by at least one common plane, in particular a plane orthogonal to the extension axis 400 of the shaft 41.
- said bifurcation points are arranged so as to extend to an equal or substantially equal distance from the first fluid supply orifice 43 Fl, said distance being evaluated along the first direction 100.
- primary outlets specific to the different primary cannulas 71 are arranged in a circular or substantially circular shape, crossed by at least one common plane, in particular a plane orthogonal to the extension axis 400 of the shaft 41, so as to all extend to the same distance from the first fluid supply orifice 43 Fl.
- secondary outlets of the different secondary cannulas 72 are preferably arranged in a circular or substantially circular shape, crossed by at least one common plane distinct from the plane specific to the primary cannulas 71, in particular a plane orthogonal to the extension axis 400 of the shaft 41, so as to all extend to the same distance from the first fluid supply orifice 43 Fl.
- Figures 2 and 6 illustrate examples of implementation of different alternative embodiments of the invention.
- the base 9 includes the bifurcation points 73 of the distribution circuit 7. Note that, in the illustrated example, the spacer 6 and the base 9 form a single unit. It is nevertheless understood that the present embodiment applies mutatis mutandis to a rotor assembly 4 in which the shaft 41 and the base 9 form a single unit.
- the spacer 6 and/or the base 9 comprise the distribution circuit 7, and the bifurcation points 73 are located in the base 9.
- the secondary cannulas 72 thus extend through the base 9 so as to open into the second space 23a.
- the primary cannulas 71 extend through the disk 44, in particular through the star 44a. They are, for example, formed by perforations extending between opposite surfaces of the disk 44.
- the primary cannulas 71 extend partially into the base 9.
- the primary cannulas 71 then optionally comprise different segments.
- segment is understood to mean a portion of a whole.
- the primary cannula 71 and the secondary cannula 72 of a considered pair extend in particular at least partly opposite each other, on either side of a considered bifurcation point 73.
- the primary cannulas 71 and secondary cannulas 72 extend parallel or substantially parallel to the extension axis 400.
- the primary cannulas 71 and secondary cannulas 72 are inclined relative to an extension plane in which the disc 44 of the rotor assembly 4 extends, for example so as to extend towards a distal edge of the disc 44 furthest from the shaft 41.
- the first fluid Fl thus flows through the bore 42 and then through the distribution channels 5, towards the distribution circuit 7.
- the position of the distribution channels 5 shown is not limiting; they can be positioned closer to or further from the feed orifice of the shaft 41, while preferably remaining arranged in the same circular shape.
- the first fluid Fl then flows through the distribution circuit 7 contained within the spacer 7 and the base 9. When the flow of the first fluid Fl reaches one of the bifurcation points 73, it is divided so as to flow towards the first space 23a through the various primary cannulas 71 and towards the second space through the various secondary cannulas 72.
- the bifurcation points 73 are included in the spacer 6.
- the shaft 41 and the base 9 form a single unit. It is understood, however, that the present embodiment applies mutatis mutandis to a rotor assembly 4 in which the spacer 6 and the base 9 form a single unit.
- the disc 44 advantageously lacks perforations for the circulation of the first fluid FL.
- the spacer 6 and/or the base 9 include the distribution circuit 7.
- the secondary cannulas 72 extend at least partially into the base 9 so as to open into the second space 23b.
- the secondary cannulas 72 may be formed by grooves 62 in the spacer 6 and the outer periphery of the shaft 41, or by channels cut into the spacer 6, as described previously. The same applies to the primary cannulas 71.
- the primary cannula 71 and the secondary cannula 72 of a given pair extend, in particular, at least partially opposite each other.
- the primary cannulas 71 extend, at least partially, along the same direction, in particular at least partially orthogonally or substantially orthogonally to the extension axis 400.
- Such a principle combined with regular spacing of the outlets of the primary cannulas 71, allows for a homogeneous distribution of the first fluid Fl in the first space 23a.
- the secondary cannulas 72 are inclined relative to the extension axis 400, for example so as to present an angle of inclination al, relative to the extension axis 400, strictly greater than an angle of at least part of the primary cannulas 71 relative to the extension axis 400.
- the secondary cannulas 72 are at least partially inclined so as to present an angle of inclination strictly greater than 90°, for example less than 160°, or even less than 145°.
- This principle facilitates the circulation of the first fluid Fl in the secondary cannulas 72, whose secondary outlets are further from the supply port 43 than the primary outlets of the primary cannulas 71.
- the first fluid Fl thus flows through the bore 42 and then through the distribution channels 5 to the distribution circuit 7.
- the distribution channels 5 and/or the bifurcation points 73 are preferably arranged so as to be located between the primary outlets of the primary cannulas 71 and the secondary outlets of the secondary cannulas 72 when moving along the extension axis 400.
- the first fluid Fl then flows through the distribution circuit 7 and is separated into several portions at the bifurcation points similarly to what has been described above.
- the secondary cannulas 72 are defined by at least one secondary diameter, in particular equal or substantially equal within the plurality of secondary cannulas 72
- the primary cannulas 71 are defined by at least one primary diameter, in particular equal or substantially equal within the plurality of primary cannulas 71.
- the primary diameter and the secondary diameter are equal or substantially equal.
- a width and/or depth of conduits of a part of the distribution circuit 7, in particular of grooves 62, arranged upstream of the primary cannulas 71 and of the secondary cannulas 72 according to the direction of flow of the first fluid Fl, is greater than or equal to the primary diameter and the secondary diameter.
- the plurality of secondary cannulas 72 comprises a number kn2 of secondary cannulas 72 while the plurality of primary cannulas 71 comprises a number knl of primary cannulas 71.
- the number knl of primary cannulas 71 is equal to the number kn2 of secondary cannulas 72.
- the rotor assembly 4 is specifically configured so that the pumping effect enabling the aspiration of air towards the first space 23a and the second space 23b by centrifugal force is balanced on each side of the disc 44.
- the various primary outlets of the primary cannulas 71, opening into the first space 23a, are separated from the extension axis 400 by a primary distance Dk1, defined along a radial direction from said axis, equal to, or substantially equal to, this distance.
- the various secondary outlets of the secondary cannulas 72, opening into the second space 23b are separated from the extension axis 400 by a secondary distance Dk2, defined along a radial direction from said axis, equal to, or substantially equal to, this distance.
- the primary distance Dkl and the secondary distance Dk2 are equal or substantially equal.
- the spacer 6 thus optionally includes an adjustment portion 63, comprising here the primary outlets of the primary cannulas 71, allowing the radial position of the primary outlets to be shifted so as to present a primary distance Dkl equal or substantially equal to the secondary distance Dk2.
- the axial flow electric machine 2 is configured to allow the circulation of the first fluid Fl and a second fluid F2, separate from the first fluid Fl.
- the first fluid Fl and the second fluid F2 circulate respectively through a first circuit Cl and a second circuit C2, separate from each other.
- the first fluid Fl and the second fluid F2 are thus not in direct contact with each other or mixed.
- the second fluid F2 is an oil.
- the first circuit Cl comprises, for example, a first heat exchanger HX1, notably intended for managing at least one component of the vehicle 1, such as an electric battery and/or a power electronics component.
- the first circuit Cl includes, in particular, at least one recirculation or redirection duct for a portion of an airflow passing through the first heat exchanger HX1, intended to form the first fluid Fl.
- the first circuit Cl may advantageously be without a pump for moving the first fluid Fl, the primary cannulas 71 and secondary cannulas 6 being suitable for drawing the first fluid Fl into the internal volume 20 of the electric machine 2 as described above.
- the second circuit C2 optionally includes a second heat exchanger HX2, located at the front of the vehicle 1 and capable of conducting an exchange thermal between the second fluid F2, for example a coolant, and an outside airflow or a separate coolant, such as water or glycol water.
- a second heat exchanger HX2 located at the front of the vehicle 1 and capable of conducting an exchange thermal between the second fluid F2, for example a coolant, and an outside airflow or a separate coolant, such as water or glycol water.
- the vehicle 1 thus optionally comprises an arrangement including the rotor assembly 4 and/or the electric machine 2 described above, as well as at least one heat exchanger, in particular at least the first heat exchanger HX1.
- such an arrangement further comprises the first circuit Cl, extending at least between the at least one heat exchanger, here the first heat exchanger HX1, and the rotor assembly 4.
- the arrangement comprises the second circuit C2, configured to allow the circulation of the second fluid F2, and the second heat exchanger HX2.
- the electrical machine 2 includes in particular at least one sealing membrane 8 arranged so as to delimit at least one primary compartment 24 and at least one secondary compartment 25.
- the sealing membrane 8 can be fixed to the casing 21 and/or the stator 3, for example by means of an adhesive in order to limit the bulk generated within the internal volume 20.
- the electrical machine 2 can include a plurality of sealing membranes 8. The sealing membrane 8 is arranged so as to separate the rotor assembly 4 from all or part of the stator assembly 3.
- a first membrane 8 extends at the level of the first air gap 22a, so as to separate the first space 23a from the stator 3
- a second membrane 8 extends at the level of the second air gap 22b, so as to separate the second space 23b from the stator 3.
- the primary compartment 24 is arranged within the internal volume 20 so as to include all or part of the stator 3 and is adapted to allow the circulation of the second fluid F2 in order to enable the thermal management of said stator 3, particularly its cooling.
- the housing 21 includes at least one inlet for the second fluid F2 and one outlet for the second fluid F2, not shown, respectively ensuring the supply and discharge of said fluid into the primary compartment 24.
- a supply hole and a discharge hole for the second fluid F2 are located in one of the sides, in particular the first side 21a or the second side 21b, of the housing 21.
- the secondary compartment 25 delimits, for its part, a compartment in which the rotor assembly 4 extends at least in part, in particular at least part of the shaft 41 and the disc 44.
- the first fluid Fl thus makes it possible to ensure the thermal management, in particular the cooling, of the rotor assembly 4, in particular of the various magnets 44b which it comprises in parallel with the thermal management of the stator 4.
- the first fluid Fl circulates in the first circuit Cl.
- the first fluid Fl is cooled at the first heat exchanger HX1, then sent to the internal volume 20 of the electric machine 2.
- the first fluid Fl enters the shaft 41 through the supply port 43 and passes through the bore 42, the distribution channels 5 and the distribution circuit 7 as described above. Part of the first fluid flow Fl is sent to the first space 23a via the plurality of primary cannulas 71 while the other part of said flow is sent to the second space 23b via the secondary cannulas 72.
- the centrifugal force draws the first fluid Fl towards the sides of the housing 21, in particular here towards at least one intermediate side 21c, thus moving it away from the shaft 4L.
- Such a principle advantageously makes it possible to avoid the need to integrate a pump into the first circuit CL.
- the first fluid Fl thus passing in contact with the magnets 44b of the rotor assembly 4, captures at least part of their heat and allows them to be cooled.
- the first fluid Fl circulates in contact with it and advantageously absorbs some of its heat, allowing it to cool down.
- the first heated fluid Fl can then be discharged from the casing 21, for example via a discharge channel, not shown, included in one of the sides of the casing 21, for example the intermediate side 21c.
- the first fluid Fl is then directed to the environment external to the electrical machine 2.
- the second fluid F2 When the second fluid F2 also circulates in the electric machine 2, as described above, the second fluid F2 is brought into the internal volume 20, in particular into the primary compartment, by at least the supply hole, not shown, located in one of the sides of the casing 21, for example the first side 21a and/or the second side 21b.
- the second fluid F2 circulates in the primary compartment 24 and absorbs heat from the stator 3, for example from the teeth and coils forming it, thus allowing its cooling.
- the second fluid F2 is then discharged through the discharge hole, not shown, being, for example, located in one of the sides of the casing 21 of the electric machine 2.
- the second fluid F2 can then, for example, be returned to the second heat exchanger HX2 where it releases heat to the cooling fluid, allowing its cooling before it is returned to the internal volume 20 of the casing 21.
- the shaft 41 comprises a plurality of feed ports 43, the feed port 43 described above, located at the first end 41a of the shaft 41, thus forming a first feed port, while a second feed port is included at the level of the second end 41b of the tree 41, opposite the first end 41a. It is understood that the above description applies mutatis mutandis to the present embodiment.
- the invention thus proposes a rotor assembly and an electric machine for injecting a fluid, in particular an airflow, into an internal volume of the electric machine in order to allow for the simple and economical thermal management of said rotor.
- the invention advantageously allows for the injection of an adequate and homogeneous airflow within a given space and on both sides of the rotor assembly's disk, ensuring a balance of fluid flow rates in the various air gaps of the electric machine.
- the fluid supply can thus be achieved by the rotor assembly and can be adapted to various electric machine architectures.
- the invention eliminates the need to integrate a pump to move the fluid into the internal volume of the electric machine.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Ensemble de rotor (4) pour une machine électrique (2) à flux axial comprenant un arbre (41) et un disque (44), l'arbre (41) comprenant un alésage (42) configuré pour permettre la circulation d'un premier fluide (F1), une entretoise (6) et une embase (9) portant le disque (44) comprenant et/ou délimitant un circuit de distribution (7) du premier fluide (F1) dans un volume interne (20) de la machine électrique (2).
Description
Description
Titre de l’invention : Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenant
[0001] L’invention concerne un ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile. L’invention concerne également une machine électrique à flux axial comprenant un tel ensemble de rotor. L’invention porte encore sur un agencement et un véhicule à motorisation électrique ou hybride équipé de l’ensemble de rotor et/ou de la machine électrique.
[0002] Les véhicules à motorisation électrique ou hybride comprennent classiquement au moins une machine électrique de traction et/ou de propulsion, aussi qualifiée de moteur électrique, permettant de déplacer le véhicule. La machine électrique comprend, de manière connue, un rotor comprenant un arbre et tournant à proximité d’un stator. Le rotor se déplaçant à une vitesse de rotation élevée, le moteur électrique tend à s’échauffer au cours de son fonctionnement et requiert la mise en place d’un système de refroidissement. Une telle nécessité augmente d’autant plus avec les besoins de puissance du véhicule.
[0003] Dans les machines électriques à flux axial, il est connu de refroidir le stator au moyen d’une huile. Néanmoins, afin de limiter les pertes énergétiques liées au barbotage du rotor dans l’huile, ce dernier est classiquement isolé d’une zone de circulation de l’huile par l’intermédiaire d’une membrane étanche collée sur le stator et s’étendant en partie dans l’entrefer, c’est-à-dire dans l’espace présent entre le stator et le rotor.
[0004] Pour les machines électriques à flux axial les plus puissantes, dites hautes performances, permettant de délivrer des puissances de l’ordre d’une centaine de kilowatts, il est également nécessaire d’évacuer des calories du rotor, en particulier au niveau de blocs d’aimants formant un disque au sein du rotor. En effet, à vitesse de rotation élevée, notamment de l’ordre de 10 000 rpm, le disque génère un important cisaillement d’air au niveau de l’entrefer, ce qui tend à échauffer ledit disque ainsi que la membrane disposée à proximité. Il est donc essentiel de pouvoir assurer le refroidissement du rotor, d’une part afin de réduire les pertes énergétiques et d’autre part afin de préserver l’intégrité de la fixation de la membrane étanche.
[0005] Classiquement, il est connu d’intégrer à la machine électrique un circuit d’un flux d’air traversant au moins en partie le rotor propulsé dans la machine électrique par l’intermédiaire d’un circuit comprenant notamment une pompe à air. Une telle solution présente néanmoins l’inconvénient d’être fortement encombrante et de ne pas permettre un refroidissement homogène du rotor.
[0006] La présente invention s’inscrit dans ce contexte et vise à fournir une alternative aux machines électriques à flux axial connues permettant d’assurer la gestion thermique du rotor de manière à en optimiser l’homogénéité de refroidissement. L’invention vise également à limiter l’encombrement mis en œuvre afin d’assurer une telle gestion thermique.
[0007] L’invention porte sur un ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, comprenant un disque et un arbre s’étendant le long d’un axe d’extension sur lequel il est centré, l’arbre comprenant un alésage, configuré pour permettre la circulation d’un premier fluide, et une pluralité de canaux de distribution dudit fluide, reliant l’alésage à une périphérie externe de l’arbre.
[0008] L’ensemble de rotor comprend, en outre :
- un circuit de distribution du premier fluide disposé autour de l’arbre en connexion fluidique avec les canaux de distribution, et comprenant une pluralité de canules primaires et de canules secondaires configurées pour permettre la circulation du premier fluide respectivement vers un premier espace de la machine électrique, disposé d’un premier côté du disque du rotor et vers un deuxième espace, disposé d’un deuxième côté du disque, opposé au premier côté;
- une entretoise au moins en partie disposée entre le disque et la périphérie externe comprenant et/ou délimitant au moins en partie le circuit de distribution du premier fluide ;
[0009] - une embase, reliée à l’arbre et s’étendant transversalement à l’axe d’extension, portant le disque et comprenant et/ou délimitant au moins en partie le circuit de distribution.
[0010] Notamment, l’ entretoise est une pièce rapportée en matériau métallique, montée et fixée sur l’arbre par frettage et/ou soudage.
[0011] Notamment, le circuit de distribution comprend une pluralité de points de bifurcation au moins une paire comprenant l’une des canules primaires et l’une des canules secondaires étant reliée à chacun desdits points de bifurcation :
- l’embase comprenant les points de bifurcation ; ou
- 1’ entretoise délimitant les points de bifurcation.
[0012] Selon des exemples de réalisation, la pluralité de canules primaires :
- est au moins en partie comprise dans l’entretoise et/ou délimitée par l’entretoise ; ou
- est au moins en partie comprise dans le disque.
[0013] Selon des exemples de réalisation, la pluralité de canules secondaires :
- est au moins en partie comprise dans l’entretoise et/ou délimitée par l’entretoise ; et/ ou
- est au moins en partie comprise dans l’embase.
[0014] Selon des alternatives de réalisation :
- l’entretoise et l’embase forment un ensemble monobloc, notamment réalisé dans un matériau métallique ; ou
- l’embase et l’arbre forment un ensemble monobloc, notamment réalisé dans un matériau métallique.
[0015] De manière optionnelle :
- les canules secondaires sont définies par au moins un diamètre secondaire et les canules primaires sont définies par au moins un diamètre primaire, F au moins un diamètre secondaire étant égal à F au moins un diamètre primaire ; et/ou
- la pluralité de canules secondaires comprend un nombre de canules secondaires égal à un nombre de canules primaires de la pluralité de canules primaires.
[0016] Notamment :
- des sorties des canules primaires, débouchant dans le premier espace, sont séparées de l’axe d’extension par une distance primaire, définie le long d’une direction radiale issue dudit axe, égale, ou sensiblement égale ;
- des sorties des canules secondaires, débouchant dans le deuxième espace, sont séparées de l’axe d’extension par une distance secondaire, définie le long d’une direction radiale issue dudit axe, égale, ou sensiblement égale ;
- la distance primaire et la distance secondaire étant égales ou sensiblement égales.
[0017] L’invention concerne également une machine électrique à flux axial, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un stator, un carter délimitant un volume interne et un ensemble de rotor selon l’invention, l’arbre s’étendant à travers le volume interne de sorte que les canules primaires et les canules secondaires débouchent dans ledit volume interne.
[0018] L’invention s’étend également à un agencement, notamment pour un véhicule automobile, comprenant une machine électrique selon l’invention et au moins un échangeur thermique.
[0019] L’invention porte enfin sur un véhicule à motorisation électrique ou hybride comprenant un ensemble de rotor et/ou une machine électrique selon l’invention.
[0020] D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à titre indicatif et non limitatif, en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures suivantes :
[0021] La [Fig.1] est une représentation schématique d’un mode de réalisation d’un véhicule équipé d’une machine électrique selon l’invention.
[0022] La [Fig.2] est une représentation schématique en coupe d’un exemple de réalisation d’un premier mode de réalisation d’une machine électrique comprenant un exemple de réalisation d’un ensemble de rotor.
[0023] La [Fig.3] est une représentation schématique en coupe de l’ensemble de rotor.
[0024] La [Fig.4] est une représentation schématique d’une partie d’un arbre de l’ensemble de rotor.
[0025] La [Fig.5] est une représentation schématique en coupe vue de dessus de l’arbre.
[0026] La [Fig.6] est une représentation schématique en coupe d’un exemple de réalisation d’un deuxième mode de réalisation de la machine électrique.
[0027] La [Fig.l] illustre schématiquement un exemple de réalisation d’un véhicule 1 automobile selon l’invention. Le véhicule 1 est un véhicule à motorisation électrique ou hybride. Également, le véhicule 1 peut être de tout type, par exemple un véhicule 1 particulier, utilitaire, un camion ou un bus. Notamment, le véhicule 1 considéré peut être un véhicule connecté et/ou autonome.
[0028] Le véhicule 1 est équipé d’une machine électrique 2 à flux axial selon l’invention et/ ou d’un agencement comprenant ladite machine électrique 2. Il est néanmoins entendu que la machine électrique 2 peut être mise en œuvre ailleurs que dans un véhicule 1. La machine électrique 2, aussi qualifiée de moteur électrique à traction et/ou à propulsion, comprend un carter 21 comportant une pluralité de flancs délimitant un volume interne 20. Par exemple, de manière générale le carter 21 s’inscrit dans une forme cylindrique ou sensiblement cylindrique à base circulaire. On entend ici par « carter » un boîtier ou une enveloppe structurelle, notamment métallique. De manière non limitative, le carter 21 comprend un premier flanc 21a et un deuxième flanc 21b, délimitant le carter 21 le long d’une première direction 100. Également, le carter 21 comprend au moins un flanc intermédiaire 21c, reliant le premier flanc 21a au deuxième flanc 21b.
[0029] Il est entendu que dans l’ensemble de la présente description, les termes « premier », « deuxième », « primaire », « secondaire » ont vocation à distinguer des éléments similaires et non à établir une hiérarchie d’importance.
[0030] La machine électrique 2 comprend un stator 3 et un ensemble de rotor 4, configuré pour être mobile relativement au stator 3. De manière connue, l’ensemble de rotor 4 comprend un arbre 41 s’étendant le long d’un axe d’extension 400, ici parallèle à la première direction 100, et centré sur ledit axe. L’arbre 41 est configuré pour être mobile en rotation autour d’un axe de rotation, ici confondu avec l’axe d’extension 400. Il présente notamment une structure au moins en partie cylindrique, par exemple à base circulaire. L’arbre 41 s’étend à travers au moins une partie du carter 21 le long de la première direction 100. Notamment, l’arbre 41 est réalisé dans un matériau métallique tel que de l’acier. De manière préférentielle, l’arbre 41 est une pièce monobloc, c’est-à-dire venue de matière.
[0031] On entend ainsi par « machine électrique à flux axial » que la direction du flux magnétique généré est alignée parallèlement à l'axe de rotation ou à l’axe d’extension 400 de l’arbre 4L L’arbre 41 s’étend, par exemple, transversalement, voire perpendiculairement, au premier flanc 21a et/ou au deuxième flanc 21b du carter 21.
Particulièrement, l’arbre 41 est creux et comprend un alésage 42. L’arbre 41 est ainsi apte à permettre la circulation d’un premier fluide Fl, notamment d’un flux d’air, tel que davantage détaillé ci- après. L’alésage 42 débouche au niveau d’au moins une première extrémité 41a de l’arbre 41, c’est-à-dire qu’il s’ouvre vers l’environnement extérieur à la machine électrique 2 au niveau d’un orifice d’alimentation 43 permettant l’entrée dudit fluide dans l’alésage 42. L’alésage 42 s’étend sur au moins une partie d’une longueur de l’arbre 41, mesurée le long de la première direction 100 entre la première extrémité 41a et une deuxième extrémité 41b, opposée, de l’arbre 4L [0032] L’ensemble de rotor 4 comprend également un disque 44 porté par l’arbre 41 et destiné à se déplacer en rotation concomitamment à l’arbre 4L De manière classique, le disque 44 comprend une étoile 44a, notamment en matériau composite, reliée à l’arbre 41, notamment à une périphérie externe 410 de l’arbre 41, et portant une pluralité d’aimants 44b. Les différents aimants 44b sont notamment agencés en blocs de sorte à s’inscrire dans la forme de disque 44, ou sensiblement de disque.
[0033] Le stator 3 est disposé dans le volume interne 20, à distance non nulle de l’ensemble de rotor 4. L’espace séparant le stator 3 de l’ensemble de rotor 4 est qualifié d’entrefer. En l’espèce, le volume interne 20 comprend une pluralité d’entrefers distincts, un premier entrefer 22a étant disposé d’un premier côté du disque 44 de l’ensemble de rotor 4 et un deuxième entrefer 22b étant disposé d’un deuxième côté du disque 44, opposé au premier côté. Le disque 44 de l’ensemble de rotor 4 est ainsi interposé entre le premier entrefer 22a et le deuxième entrefer 22b. De manière connue, le stator 3 comprend un assemblage de dents et de bobines, non détaillées, fixes au sein du volume interne 20. De la sorte, l’ensemble de rotor 4 est déplacé en rotation relativement au stator 3.
[0034] De manière générale, l’ensemble de rotor 4 selon l’invention comprend, en outre, une pluralité de canaux de distribution 5 du premier fluide Fl, reliant l’alésage 42 à la périphérie externe 410 de l’arbre 41, une entretoise 6 au moins en partie disposée entre le disque 44 et la périphérie externe 410 de l’arbre 41, un circuit de distribution 7 du premier fluide Fl comprenant au moins une pluralité de canules primaires 71 et de canules secondaires 72, et une embase 9 reliée à l’arbre et portant au moins en partie le disque 44. Notamment, l’embase 9 comprend des orifices 95 aptes à recevoir des moyens de fixation 10 du disque 44, configurés pour maintenir le disque 44 solidaire de ladite embase 9.
[0035] Ees canaux de distribution 5 correspondent notamment à des forages réalisés dans la matière de l’arbre 4L Les canaux de distribution 5 permettent d’assurer la mise en mouvement naturelle du premier fluide Fl dans la machine électrique 2, c’est-à-dire sans nécessiter l’intégration d’une pompe dédiée à la projection du premier fluide Fl vers le volume interne 20 dans le véhicule 1 ou l’agencement. Fa rotation de l’arbre
41 provoque un effet pompe, c’est-à-dire une aspiration du premier fluide Fl par l’intermédiaire de l’alésage 42 et desdits canaux, vers le volume interne 20 du fait de la force centrifuge.
[0036] Les canaux de distribution 5 s’étendent entre l’alésage 42 et la périphérie externe 410 de l’arbre 41. Ils sont configurés pour déboucher dans le circuit de distribution 7, tel que davantage détaillé ci-après. Les canaux de distribution 5 forment ainsi des galeries creusées dans la matière de l’arbre 41 débouchant dans l’alésage 42 d’une part et à l’extérieur de l’arbre 41 d’autre part.
[0037] Les canaux de distribution 5 sont disposés de sorte que différentes entrées du premier fluide Fl, propres auxdits canaux sont disposés dans une périphérie interne 411 de l’arbre 41, délimitant l’alésage 42. En particulier lesdites entrées sont disposées dans une forme circulaire ou sensiblement circulaire, traversée par au moins un plan commun, notamment un plan orthogonal à l’axe d’extension 400 de l’arbre 41, c’est-à- dire de sorte à s’étendre toutes à une distance égale ou sensiblement égale de l’orifice d’alimentation 43, ladite distance étant évaluée le long de la première direction 100.
[0038] Des sorties propres aux différents canaux de distribution 5 sont disposées dans la périphérie externe 410 de l’arbre 4L Notamment, de manière préférentielle, les sorties sont disposées dans une forme circulaire ou sensiblement circulaire, traversée par au moins un plan commun, notamment un plan orthogonal à l’axe d’extension 400 de l’arbre 41, de sorte à s’étendre toutes à une même distance de l’orifice d’alimentation 43.
[0039] De manière optionnelle mais préférentielle, les différents canaux de distribution 5 sont rectilignes. Également, les canaux de distribution 5 sont répartis sur la circonférence de l’arbre 41, notamment de manière régulière, c’est-à-dire de sorte à présenter un espacement régulier, afin de permettre une distribution homogène du premier fluide Fl vers l’environnement extérieur à l’arbre, notamment vers le volume interne 20 et le circuit de distribution 7, lors du fonctionnement de la machine électrique 2. Notamment, au moins les sorties des canaux de distribution 5 sont réparties de manière régulière au sein de la périphérie externe 410 de l’arbre 4L Optionnellement mais préférentiellement, les entrées des canaux de distribution 5 sont réparties de manière régulière au sein de la périphérie interne 411 de l’arbre 41 et les sorties sont réparties de manière régulière au sein de la périphérie externe 410 de l’arbre 41, lesdits canaux s’étendant par exemple radialement depuis l’alésage 42 vers la périphérie externe 410 de l’arbre 41, et convergeant vers l’axe d’extension 400. De manière optionnelle mais préférentielle, les canaux de distribution 5 sont disposés de sorte à s’étendre orthogonalement relativement à l’axe d’extension 400.
[0040] L’entretoise 6 est une pièce rapportée disposée sur l’arbre 41, particulièrement entre le disque 44 et la périphérie externe 410 de l’arbre 4L L’entretoise 6 est notamment
une pièce métallique, par exemple en acier, montée et fixée sur l’arbre 41 par frettage et/ou soudage. L’entretoise 6 présente une forme annulaire dont une face interne
61 est au moins en partie disposée au contact de la périphérie externe de l’arbre 41. L’entretoise 6 comprend et/ou délimite au moins en partie le circuit de distribution 7 du premier fluide FL Lorsque l’entretoise 6 comprend le circuit de distribution 7, celle-ci comprend une pluralité de conduites creusées dans la matière aptes à distribuer le premier fluide Fl issu des canaux de distribution 5. Lorsque l’entretoise 6 délimite le circuit de distribution 7, celle-ci comprend des rainures formant au moins une partie d’un profil d’une ou plusieurs conduite(s) de sorte que le circuit de distribution 7 est au moins en partie délimité par la combinaison et la coopération de l’arbre 41, notamment la périphérie externe de l’arbre 41, et de l’entretoise 6.
[0041] Le circuit de distribution 7 est ainsi disposé en connexion fluidique avec l’alésage 42 et les canaux de distribution 5, ces derniers débouchant dans le circuit de distribution 7. Notamment, le circuit de distribution 7 s’étend au moins en partie en regard des canaux de distribution 5 de l’arbre 4L Par exemple, tel que représenté à la [Fig.2] ou 3, des rainures 62 formées dans la face interne 61 de l’entretoise 6, s’étendant parallèlement à la direction d’extension de l’arbre 41, sont disposées en regard des canaux de distribution 5. Les différentes rainures 62 sont ainsi séparées de rainures
62 adjacentes par la matière de l’entretoise 6 de sorte à optimiser le contact entre l’entretoise 6 et l’arbre 4L Notamment, lesdites rainures 62 sont formées dans des secteurs angulaires de dimensions égales, délimités par des demi-droites issues de l’axe d’extension de l’arbre 41 et s’étendant radialement, tel qu’illustré à la [Fig.5]. Inversement, de manière préférentielle, les rainures 62 sont disposées de manière régulière au sein de l’entretoise 6, c’est-à-dire que l’espacement séparant lesdites rainures 62 est de dimension égale le long de la circonférence de l’entretoise 6 ou que des secteurs angulaires délimitant lesdits espacements sont égaux ou sensiblement égaux.
[0042] Selon une alternative non représentée, le circuit de distribution 7 comprend une rainure commune à tout ou partie des canaux de distribution 5, c’est-à-dire s’étendant en regard de tout ou partie desdits canaux, ladite rainure s’inscrivant dans une forme annulaire entourant l’arbre 4L
[0043] Il est entendu que les alternatives de formes de circuit de distribution 7 ci-dessus s’appliquent mutatis mutandis à des circuits comprenant, additionnellement ou alternativement, des conduites creusées dans l’entretoise 6 en lieu de rainures 62.
[0044] L’embase 9 est reliée à l’arbre 41 de sorte à s’étendre transversalement, voire orthogonalement à l’axe d’extension 400. L’embase 9 est configurée pour porter au moins en partie le disque 44, notamment l’étoile du disque 44. A cette fin, afin d’assurer une résistance mécanique adaptée, l’embase 9 est, de manière préférentielle,
réalisée dans un matériau métallique, tel que de l’acier. Notamment, tel qu’illustré à la [Fig.2] et tel que davantage exposé ci-après en référence aux différents modes de réalisation de l’invention, l’entretoise 6 et l’embase 9 forment un ensemble monobloc, notamment réalisé dans un matériau métallique. On entend par « monobloc » que lesdits éléments sont venus de matière et ne peuvent être dissociés l’un de l’autre sans résulter en la dégradation, voire la destruction, desdits éléments.
[0045] Alternativement, tel que représenté à la [Fig.6], l’embase 9 et l’arbre 41 forment un ensemble monobloc, notamment réalisé dans un matériau métallique.
[0046] Les canules primaires 71 et les canules secondaires 72 sont des conduites comprises dans le circuit de distribution 7, par exemple obtenues par forage ou formés par des rainures 62, pour permettre la circulation du premier fluide Fl dans différents espaces du volume interne de la machine électrique 2. Particulièrement, les canules primaires 71 sont configurées pour permettre la distribution d’une partie du flux de premier fluide Fl vers un premier espace 23a de la machine électrique 2, disposé du premier côté du disque 44 du rotor, ici situé au niveau du premier entrefer 22a, tandis que les canules secondaires 72 sont configurées pour permettre la distribution d’une autre partie du flux de premier fluide Fl vers un deuxième espace de la machine électrique 2, disposé du deuxième côté du disque 44 du rotor, ici situé au niveau du deuxième entrefer 22b, c’est-à-dire à l’opposé du premier côté. Par extension, le premier espace 23a est disposé d’un premier côté de l’embase 9 et le deuxième espace 23b est disposé d’un deuxième côté de l’embase 9, opposé au premier côté.
[0047] Les canules primaires 71 et les canules secondaires 72 permettent la séparation du premier fluide Fl au niveau d’au moins un point de bifurcation 73, notamment au niveau d’une pluralité de points de bifurcation 73. Particulièrement, au moins une paire formée d’une canule primaire 71 et d’une canule secondaire 72 est associée à chaque point de bifurcation 73 considéré, un tel principe pouvant être répété tout le long de la circonférence de l’arbre 41, de l’entretoise 6 et/ou de l’embase 9. L’alésage 42, les canaux de distribution 5 et au moins une partie du circuit de distribution 7 disposé en amont d’au moins un point de bifurcation 73 considéré, selon un sens de circulation dudit premier fluide Fl, forment ainsi un trajet commun aux différentes portions de premier fluide Fl puis, au niveau dudit point de bifurcation 73, une portion du premier fluide Fl est dirigée vers l’une des canules primaires 71 tandis qu’une autre portion du premier fluide Fl est dirigée vers l’une des canules secondaires 72.
[0048] Les différentes paires de canules primaires 71 et de canules secondaires 72 permettent d’assurer la mise en mouvement naturelle du premier fluide Fl dans la machine électrique 2, c’est-à-dire sans nécessiter l’intégration d’une pompe dédiée à la projection du premier fluide Fl vers le volume interne 20 dans le véhicule 1. La rotation de l’arbre 41 provoque un effet pompe, c’est-à-dire une aspiration du
premier fluide Fl par l’intermédiaire de l’alésage 42, du circuit de distribution 7 et des différentes canules vers le volume interne 20 du fait de la force centrifuge.
[0049] De manière optionnelle mais préférentielle, les points de bifurcation 73 associés aux différentes paires de canules primaires 71 et de canules secondaires 72 sont disposées dans une forme circulaire ou sensiblement circulaire, traversée par au moins un plan commun, notamment un plan orthogonal à l’axe d’extension 400 de l’arbre 41. Autrement dit, lesdits points de bifurcation sont disposés de sorte à s’étendre à une distance égale ou sensiblement égale de l’orifice d’alimentation 43 en premier fluide Fl, ladite distance étant évaluée le long de la première direction 100.
[0050] De même, de manière optionnelles, des sorties primaires propres aux différents canules primaires 71 sont disposées dans une forme circulaire ou sensiblement circulaire, traversée par au moins un plan commun, notamment un plan orthogonal à l’axe d’extension 400 de l’arbre 41, de sorte à s’étendre toutes à une même distance de l’orifice d’alimentation 43 en premier fluide Fl. Il en va de même pour des sorties secondaires des différentes canules secondaires 72, celles-ci étant préférentiellement disposées dans une forme circulaire ou sensiblement circulaire, traversée par au moins un plan commun distinct du plan propre aux canules primaires 71, notamment un plan orthogonal à l’axe d’extension 400 de l’arbre 41, de sorte à s’étendre toutes à une même distance de l’orifice d’alimentation 43 en premier fluide Fl.
[0051] Les figures 2 et 6 illustrent des exemples de mise en œuvre de différents modes de réalisation alternatifs de l’invention.
[0052] Selon un premier mode de réalisation, illustré aux figures 2 à 5, l’embase 9 comprend les points de bifurcation 73 du circuit de distribution 7. A noter que, dans l’exemple illustré, l’entretoise 6 et l’embase 9 forment un ensemble monobloc. Il est néanmoins entendu que le présent mode de réalisation s’applique mutatis mutandis à un ensemble de rotor 4 dans lequel l’arbre 41 et l’embase 9 forment un ensemble monobloc.
[0053] L’entretoise 6 et/ou l’embase 9 comprennent le circuit de distribution 7 et les point de bifurcation 73 sont disposés dans l’embase 9. Les canules secondaires 72 s’étendent ainsi à travers l’embase 9 de sorte à déboucher dans le deuxième espace 23a. Les canules primaires 71 s’étendent à travers le disque 44, notamment à travers l’étoile 44a. Elles sont, par exemple, formées par des perforations s’étendant entre des surfaces opposées du disque 44. Optionnellement, les canules primaires 71 s’étendent en partie dans l’embase 9. Les canules primaires 71 comprennent alors optionnellement différents segments. On entend ici par « segment » une portion d’un tout. La canule primaire 71 et la canule secondaire 72 d’une paire considéré s’étendent notamment au moins en partie en regard l’une de l’autre, de part et d’autre d’un point de bifurcation 73 considéré.
[0054] Optionnellement, les canules primaires 71 et les canules secondaires 72 s’étendent parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe d’extension 400. Alternativement, les canules primaires 71 et les canules secondaires 72 sont inclinées relativement à un plan d’extension dans lequel s’étend le disque 44 de l’ensemble de rotor 4, par exemple de sorte à s’étendre vers un bord distal du disque 44 le plus distant de l’arbre 41.
[0055] Le premier fluide Fl circule ainsi dans l’alésage 42 puis à travers les canaux de distribution 5, vers le circuit de distribution 7. A noter que, dans un tel mode de réalisation, la position des canaux de distribution 5 représenté n’est pas limitative, ceux-ci pouvant être disposé plus ou moins loin de l’orifice d’alimentation de l’arbre 41 tout en restant, préférentiellement, disposés dans une même forme circulaire. Le premier fluide Fl circule ensuite dans le circuit de distribution 7 compris dans l’entretoise 7 et dans l’embase 9. Lorsque le flux de premier fluide Fl atteint l’un des points de bifurcation 73, il est divisé de sorte à circuler vers le premier espace 23a à travers les différentes canules primaires 71 et vers le deuxième espace à travers les différentes canules secondaires 72.
[0056] Selon un deuxième mode de réalisation, illustré à la [Fig.6], les points de bifurcation 73 sont compris dans l’entretoise 6. A noter que, dans l’exemple illustré, l’arbre 41 et l’embase 9 forment un ensemble monobloc. Il est néanmoins entendu que le présent mode de réalisation s’applique mutatis mutandis à un ensemble de rotor 4 dans lequel l’entretoise 6 et l’embase 9 forment un ensemble monobloc. Dans le présent mode de réalisation, le disque 44 est avantageusement dépourvu de perforation destinées à la circulation du premier fluide FL L’entretoise 6 et/ou l’embase 9 comprennent le circuit de distribution 7.
[0057] Les canules secondaires 72 s’étendent au moins en partie dans l’embase 9 de sorte à déboucher dans le deuxième espace 23b. Également, les canules secondaires 72 peuvent être formées par des rainures 62 de l’entretoise 6 et la périphérie externe de l’arbre 41 ou par des conduites creusées dans l’entretoise 6, tel que décrit précédemment. Il en va de même pour les canules primaires 71.
[0058] La canule primaire 71 et la canule secondaire 72 d’une paire considérée s’étendent notamment au moins en partie en regard l’une de l’autre. Optionnellement, les canules primaires 71 s’étendent au moins en partie le long d’une même direction, notamment au moins en partie orthogonalement ou sensiblement orthogonalement à l’axe d’extension 400. Un tel principe, combiné à un espacement réguliers des sorties des canules primaires 71, permet une homogénéité de distribution du premier fluide Fl dans le premier espace 23a.
[0059] Optionnellement, les canules secondaires 72 sont inclinées relativement à l’axe d’extension 400, par exemple de sorte à présenter un angle d’inclinaison al,
relativement à l’axe d’extension 400, strictement supérieur à un angle d’au moins une partie des canules primaires 71 relativement à l’axe d’extension 400. En l’espèce, les canules secondaires 72 sont au moins en partie inclinées de sorte à présenter un angle d’inclinaison strictement supérieur à 90°, par exemple inférieur à 160°, voire inférieur à 145°. Un tel principe permet de faciliter la circulation du premier fluide Fl dans les canules secondaires 72, dont les sorties secondaires sont plus distantes de l’orifice d’alimentation 43 que les sorties primaires des canules primaires 71.
[0060] Le premier fluide Fl circule ainsi dans l’alésage 42 puis à travers les canaux de distribution 5 vers le circuit de distribution 7. A noter que, dans un tel mode de réalisation, les canaux de distribution 5 et/ou les points de bifurcation 73 sont préférentiellement disposés de sorte à être situés entre les sorties primaires des canules primaires 71 et les sorties secondaires des canules secondaires 72 lorsque qu’on évolue le long de l’axe d’extension 400. Le premier fluide Fl circule ensuite dans le circuit de distribution 7 et est séparé en plusieurs portions au niveau des points de bifurcation similairement à ce qui a été décrit plus haut.
[0061] Afin d’optimiser l’homogénéité de débit de premier fluide Fl entre les canules primaires 71 d’une part et les canules secondaires 72 d’autre part, c’est-à-dire par extension afin d’optimiser l’homogénéité du débit de premier fluide Fl entre le premier espace 23a et le deuxième espace 23b, différents exemples de réalisation peuvent être mis en œuvre.
[0062] Selon un exemple de réalisation, optionnel mais préférentiel, les canules secondaires 72 sont définies par au moins un diamètre secondaire, notamment égal ou sensiblement égal au sein de la pluralité de canules secondaires 72, et les canules primaires 71 sont définies par au moins un diamètre primaire, notamment égal ou sensiblement égal au sein de la pluralité de canules primaires 71. Optionnellement, afin d’optimiser l’homogénéité de la distribution du premier fluide Fl dans le premier espace 23a et le deuxième espace 23b, le diamètre primaire et le diamètre secondaire sont égaux ou sensiblement égaux.
[0063] Notamment, une largeur et/ou une profondeur de conduites d’une partie du circuit de distribution 7, notamment des rainures 62, disposé en amont des canules primaires 71 et des canules secondaires 72 selon le sens de circulation du premier fluide Fl, est supérieur ou égal au diamètre primaire et au diamètre secondaire.
[0064] De manière alternative ou additionnelle, la pluralité de canules secondaires 72 comprend un nombre kn2 de canules secondaires 72 tandis que la pluralité de canules primaires 71 comprend un nombre knl de canules primaires 71. Optionnellement mais préférentiellement, le nombre knl de canules primaires 71 est égal au nombre kn2 de canules secondaires 72 .
[0065] Optionnellement encore, afin d’optimiser la gestion thermique homogène de l’ensemble de rotor 4 de part et d’autre du disque 44, l’ensemble de rotor 4 est particulièrement configuré de sorte que l’effet pompe permettant l’aspiration de l’air vers le premier espace 23a et le deuxième espace 23b par force centrifuge est équilibré de chaque côté du disque 44. A cette fin, les différentes sorties primaires des canules primaires 71, débouchant dans le premier espace 23a, sont séparées de l’axe d’extension 400 par une distance primaire Dkl, définie le long d’une direction radiale issue dudit axe, égale, ou sensiblement égale. De même, les différentes des sorties secondaires des canules secondaires 72, débouchant dans le deuxième espace 23b, sont séparées de l’axe d’extension 400 par une distance secondaire Dk2, définie le long d’une direction radiale issue dudit axe, égale, ou sensiblement égale. En outre, de manière préférentielle, afin d’assurer un équilibre des forces centrifuges permettant l’aspiration du premier fluide Fl vers le volume interne 20, la distance primaire Dkl et la distance secondaire Dk2 sont égales ou sensiblement égales. Tel qu’illustré à la [Fig.6], l’entretoise 6 comprend ainsi, optionnellement, une portion d’ajustement 63, comprenant ici les sorties primaires des canules primaires 71, permettant de déplacer la position radiale des sorties primaires de sorte à présenter une distance primaire Dkl égale ou sensiblement égale à la distance secondaire Dk2.
[0066] De manière optionnelle, indépendamment de l’exemple de réalisation mis en œuvre, la machine électrique 2 à flux axial est configurée pour permettre la circulation du premier fluide Fl et d’un deuxième fluide F2, distincts du premier fluide Fl. Dans le véhicule 1, l’agencement et au sein de la machine électrique 2, le premier fluide Fl et le deuxième fluide F2 circulent respectivement à travers un premier circuit Cl et un deuxième circuit C2, distincts l’un de l’autre. Ee premier fluide Fl et le deuxième fluide F2 ne sont ainsi pas en contact direct l’un avec l’autre ou mélangés. Selon un exemple de réalisation préférentiel, le deuxième fluide F2 est une huile.
[0067] Ee premier circuit Cl comprend, par exemple, un premier échangeur thermique HX1, notamment destiné à la gestion d’au moins un élément équipant le véhicule 1, tel qu’une batterie électrique et/ou un élément d’électronique de puissance. Ee premier circuit Cl comprend notamment au moins une conduite de recirculation ou de redirection d’une partie d’un flux d’air traversant le premier échangeur thermique HX1, destiné à former le premier fluide Fl. Ee premier circuit Cl peut avantageusement être dépourvu de pompe destinée à mettre en œuvre le déplacement du premier fluide Fl, les canules primaires 71 et canules secondaires 6 étant aptes à mettre en œuvre l’aspiration du premier fluide Fl vers le volume interne 20 de la machine électrique 2 tel que décrit plus haut.
[0068] De même, le deuxième circuit C2 comprend, optionnellement, un deuxième échangeur thermique HX2, disposé à l’avant du véhicule 1 et apte à mettre un échange
thermique entre le deuxième fluide F2, par exemple un liquide de refroidissement, et un flux d’air extérieur ou un fluide de refroidissement distinct, tel qu’une eau ou une eau glycolée.
[0069] Le véhicule 1 comprend ainsi optionnellement un agencement comprenant l’ensemble de rotor 4 et/ou la machine électrique 2 décrite précédemment ainsi qu’au moins un échangeur thermique, notamment au moins le premier échangeur thermique HX1. Optionnellement, un tel agencement comprend, en outre, le premier circuit Cl, celui-ci s’étendant au moins entre l’au moins un échangeur thermique, ici le premier échangeur thermique HX1, et l’ensemble de rotor 4. Optionnellement encore, l’agencement comprend le deuxième circuit C2, configuré pour permettre la circulation du deuxième fluide F2, et le deuxième échangeur thermique HX2.
[0070] Afin de permettre la séparation des premier et deuxième circuits Cl, C2, la machine électrique 2 comprend notamment au moins une membrane 8 d’étanchéité disposée de sorte à délimiter au moins un compartiment primaire 24 et au moins un compartiment secondaire 25. De manière connue, la membrane 8 d’étanchéité peut être fixée sur le carter 21 et/ou le stator 3, par exemple par l’intermédiaire d’une colle afin de limiter l’encombrement généré au sein du volume interne 20. A noter que la machine électrique 2 peut comprendre une pluralité de membranes 8 d’étanchéité. La membrane 8 d’étanchéité est agencée de sorte à séparer l’ensemble de rotor 4 de tout ou partie de l’ensemble stator 3. En l’espèce, une première membrane 8 s’étend au niveau du premier entrefer 22a, de sorte à séparer le premier espace 23a du stator 3, et une deuxième membrane 8 s’étend au niveau du deuxième entrefer 22b, de sorte à séparer le deuxième espace 23b du stator 3.
[0071] Le compartiment primaire 24 est agencé dans le volume interne 20 de sorte à comprendre tout ou partie du stator 3 et est apte à permettre la circulation du deuxième fluide F2 afin de permettre la gestion thermique dudit stator 3, particulièrement son refroidissement. Le carter 21 comprend au moins une entrée du deuxième fluide F2 et une sortie du deuxième fluide F2, non représentées, assurant respectivement l’alimentation et l’évacuation dudit fluide dans le compartiment primaire 24. Par exemple, un trou d’alimentation et un trou d’évacuation du deuxième fluide F2 sont disposés dans l’un des flancs, notamment le premier flanc 21a ou le deuxième flanc 21b, du carter 21.
[0072] Le compartiment secondaire 25 délimite, quant à lui, un compartiment dans lequel s’étend au moins en partie l’ensemble de rotor 4, notamment au moins une partie de l’arbre 41 et le disque 44. Le premier fluide Fl permet ainsi d’assurer la gestion thermique, notamment le refroidissement, de l’ensemble de rotor 4, en particulier des différents aimants 44b qu’il comprend parallèlement à la gestion thermique du stator 4.
[0073] Ainsi, lorsque la machine électrique 2 est en fonctionnement, notamment au sein du véhicule 1, le premier fluide Fl circule dans le premier circuit Cl. Par exemple, le premier fluide Fl est refroidi au niveau du premier échangeur thermique HX1, puis envoyé vers le volume interne 20 de la machine électrique 2. Le premier fluide Fl entre dans l’arbre 41 par l’intermédiaire de l’orifice d’alimentation 43 et passe dans l’alésage 42, les canaux de distribution 5 et le circuit de distribution 7 tel que décrit plus haut. Une partie du flux de premier fluide Fl est envoyée vers le premier espace 23a par l’intermédiaire de la pluralité de canules primaires 71 tandis que l’autre partie dudit flux est envoyée vers le deuxième espace 23b par l’intermédiaire des canules secondaires 72. La force centrifuge aspire le premier fluide Fl vers les flancs du carter 21, en particulier ici vers l’au moins un flanc intermédiaire 21c, l’éloignant ainsi de l’arbre 4L Un tel principe permet avantageusement de s’affranchir de la nécessité d’intégrer une pompe au premier circuit CL Le premier fluide Fl, passant ainsi au contact des aimants 44b de l’ensemble de rotor 4, capte au moins une partie de leurs calories et permet leur refroidissement.
[0074] Additionnellement, lorsque la machine électrique 2 comprend au moins une membrane 8, tel que décrit plus haut, le premier fluide Fl circule au contact de celle-ci et capte avantageusement une partie de ses calories, permettant son refroidissement. Le premier fluide Fl alors chauffé peut ensuite être évacué du carter 21, par exemple par l’intermédiaire d’un canal d’évacuation, non représenté, compris dans l’un des flancs du carter 21, par exemple le flanc intermédiaire 21c. Le premier fluide Fl est alors dirigé vers l’environnement extérieur à la machine électrique 2.
[0075] Lorsque le deuxième fluide F2 circule également dans la machine électrique 2, tel que décrit plus haut, le deuxième fluide F2 est amené dans le volume interne 20, notamment dans le compartiment primaire par au moins le trou d’alimentation, non représenté, compris dans l’un des flancs du carter 21, par exemple le premier flanc 21a et/ou le deuxième flanc 21b. Le deuxième fluide F2 circule dans le compartiment primaire 24 et capte des calories du stator 3, par exemple des dents et bobines formant celui-ci, permettant ainsi son refroidissement. Le deuxième fluide F2 est ensuite évacué par l’intermédiaire du trou d’évacuation, non représenté, étant par exemple compris dans l’un des flancs du carter 21 de la machine électrique 2. Le deuxième fluide F2 peut alors, par exemple, être renvoyé vers le deuxième échangeur thermique HX2 au niveau duquel il cède des calories au fluide de refroidissement, permettant son refroidissement avant qu’il ne soit renvoyé vers le volume interne 20 du carter 21.
[0076] Selon un exemple de réalisation alternatif, non représenté, l’arbre 41 comprend une pluralité d’orifices d’alimentation 43, l’orifice d’alimentation 43 décrit précédemment, situé au niveau de la première extrémité 41a de l’arbre 41, formant alors un premier orifice d’alimentation, tandis qu’un deuxième orifice d’alimentation est compris au
niveau de la deuxième extrémité 41b de l’arbre 41, opposée à la première extrémité 41a. Il est entendu que la description ci-dessus s’applique mu tatis mutandis au présent mode de réalisation.
[0077] L’invention propose ainsi un ensemble de rotor et une machine électrique permettant d’injecter un fluide, en particulier un flux d’air, dans un volume interne de la machine électrique afin de permettre la gestion thermique dudit rotor de manière simple et économique. L’invention permet avantageusement d’injecter un débit d’air adéquat, homogène au sein d’un espace considéré et homogène de part et d’autre du disque de l’ensemble de rotor en assurant un équilibre des débit de fluide dans les différents entrefers de la machine électrique. L’alimentation en fluide peut ainsi être réalisée par l’ensemble de rotor et peut être adaptée à des architectures variables de machine électrique. L’invention permet, en outre, de s’affranchir de la nécessité d’intégrer une pompe pour mettre en mouvement le fluide vers le volume interne de la machine électrique.
[0078] La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens dans la mesure où ils remplissent in fine les fonctionnalités décrites et illustrées dans le présent document.
Claims
[Revendication 1] Ensemble de rotor (4) pour une machine électrique (2) à flux axial, notamment de véhicule (1) automobile, comprenant un disque (44) et un arbre (41) s’étendant le long d’un axe d’extension (400) sur lequel il est centré, l’arbre (41) comprenant un alésage (42), configuré pour permettre la circulation d’un premier fluide (Fl), et une pluralité de canaux de distribution (5) dudit fluide, reliant l’alésage (42) à une périphérie externe (410) de l’arbre (41), l’ensemble de rotor (4) comprenant, en outre :
- un circuit de distribution (7) du premier fluide (Fl) disposé autour de l’arbre (41) en connexion fluidique avec les canaux de distribution (5), et comprenant une pluralité de canules primaires (71) et de canules secondaires (72) configurées pour permettre la circulation du premier fluide (Fl) respectivement vers un premier espace (23a) de la machine électrique (2), disposé d’un premier côté du disque (44) du rotor et vers un deuxième espace (23b), disposé d’un deuxième côté du disque (44), opposé au premier côté;
- une entretoise (6) au moins en partie disposée entre le disque (44) et la périphérie externe (410) comprenant et/ou délimitant au moins en partie le circuit de distribution (7) du premier fluide (Fl) ;
- une embase (9), reliée à l’arbre (41) et s’étendant transversalement à l’axe d’extension (400), portant le disque (44) et comprenant et/ou délimitant au moins en partie le circuit de distribution (7).
[Revendication 2] Ensemble de rotor (4) selon la revendication précédente, dans lequel l’entretoise (6) est une pièce rapportée en matériau métallique, montée et fixée sur l’arbre (41) par frettage et/ou soudage.
[Revendication 3] Ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le circuit de distribution (7) comprend une pluralité de points de bifurcation (73) au moins une paire comprenant l’une des canules primaires (71) et l’une des canules secondaires (72) étant reliée à chacun desdits points de bifurcation (73) :
- l’embase (9) comprenant les points de bifurcation (73) ; ou
- l’entretoise (6) délimitant les points de bifurcation (73).
[Revendication 4] Ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de canules primaires (71) :
- est au moins en partie comprise dans l’entretoise (6) et/ou délimitée par l’entretoise (6) ; ou
- est au moins en partie comprise dans le disque (44).
[Revendication 5] Ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de canules secondaires (72) :
- est au moins en partie comprise dans F entretoise (6) et/ou délimitée par l’entretoise (6) ; et/ou
- est au moins en partie comprise dans l’embase (9).
[Revendication 6] Ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
- l’entretoise (6) et l’embase (9) forment un ensemble monobloc, notamment réalisé dans un matériau métallique ; ou
- l’embase (9) et l’arbre (41) forment un ensemble monobloc, notamment réalisé dans un matériau métallique.
[Revendication 7] Ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
- les canules secondaires (72) sont définies par au moins un diamètre secondaire et les canules primaires (71) sont définies par au moins un diamètre primaire, F au moins un diamètre secondaire étant égal à F au moins un diamètre primaire ; et/ou
- la pluralité de canules secondaires (72) comprend un nombre (kn2) de canules secondaires (72) égal à un nombre (knl) de canules primaires (71) de la pluralité de canules primaires (71).
[Revendication 8] Ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
- des sorties des canules primaires (71), débouchant dans le premier espace (23a), sont séparées de l’axe d’extension (400) par une distance primaire (Dkl), définie le long d’une direction radiale issue dudit axe, égale, ou sensiblement égale ;
- des sorties des canules secondaires (72), débouchant dans le deuxième espace (23b), sont séparées de l’axe d’extension (400) par une distance secondaire (Dk2), définie le long d’une direction radiale issue dudit axe, égale, ou sensiblement égale ;
- la distance primaire (Dkl) et la distance secondaire (Dk2) étant égales ou sensiblement égales.
[Revendication 9] Machine électrique (2) à flux axial, notamment pour un véhicule
(1) automobile, comprenant un stator (3), un carter (21), délimitant un volume interne (20), et un ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications précédentes, l’arbre (41) s’étendant à travers le
volume interne (20) de sorte que les canules primaires (71) et les canules secondaires (72) débouchent dans ledit volume interne (20).
[Revendication 10] Véhicule (1) à motorisation électrique ou hybride comprenant un ensemble de rotor (4) selon l’une des revendications 1 à 8, et/ou une machine électrique (2) selon la revendication 9.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2406078A FR3163228A1 (fr) | 2024-06-10 | 2024-06-10 | Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenant |
| FRFR2406078 | 2024-06-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025257083A1 true WO2025257083A1 (fr) | 2025-12-18 |
Family
ID=92926412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2025/065926 Pending WO2025257083A1 (fr) | 2024-06-10 | 2025-06-06 | Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenant |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3163228A1 (fr) |
| WO (1) | WO2025257083A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005318782A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Nissan Motor Co Ltd | アキシャルギャップ電動機の冷却構造 |
| JP2011130531A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Honda Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型モータ |
| CN107154714A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-12 | 上海僖舜莱机电设备制造有限公司 | 自控温圆盘式高功率密度发电机 |
-
2024
- 2024-06-10 FR FR2406078A patent/FR3163228A1/fr active Pending
-
2025
- 2025-06-06 WO PCT/EP2025/065926 patent/WO2025257083A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005318782A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Nissan Motor Co Ltd | アキシャルギャップ電動機の冷却構造 |
| JP2011130531A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Honda Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型モータ |
| CN107154714A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-12 | 上海僖舜莱机电设备制造有限公司 | 自控温圆盘式高功率密度发电机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3163228A1 (fr) | 2025-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3516757B1 (fr) | Machine electrique refroidie par une hélice double flux | |
| EP3931944B1 (fr) | Machine electrique tournante ayant un circuit de refroidissement des aimants par l'arbre | |
| EP2582979B1 (fr) | Compresseur electrique a arbre court | |
| EP4035916B1 (fr) | Dispositif de refroidissement d'un moteur électrique, ensemble de motorisation et véhicule associés | |
| WO2023166144A1 (fr) | Dispositif de roulage a freinage mixte friction/magnetique, et aeronef ainsi equipe | |
| EP3819148B1 (fr) | Dispositif de refroidissement d'un moteur électrique de traction d'un véhicule, ensemble de motorisation, véhicule et procédé de remplacement associés | |
| FR3056356A1 (fr) | Manchon et arbre de machine electrique | |
| WO2025257083A1 (fr) | Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenant | |
| WO2025257085A1 (fr) | Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenant | |
| FR3163227A1 (fr) | Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, et machine électrique à flux axial le comprenant | |
| WO2026017855A1 (fr) | Ensemble de rotor pour une machine électrique à flux axial, notamment de véhicule automobile, comprenant un organe de ventilation d'au moins un fluide et machine électrique à flux axial le comprenant | |
| WO2025056221A1 (fr) | Ensemble de machine électrique pour un véhicule automobile comprenant au moins une machine électrique à flux axial et au moins un dispositif d'échange thermique | |
| EP3599707B1 (fr) | Moteur électrique ferroviaire comprenant un dispositif de refroidissement et véhicule ferroviaire associé | |
| EP4142114A1 (fr) | Moteur électrique refroidi par air | |
| EP4016818B1 (fr) | Rotor de machine electrique tournante et machine electrique tournante equipee d'un tel rotor | |
| WO2025202264A1 (fr) | Ensemble de stator pour machine électrique à flux axial, notamment pour un véhicule automobile, et machine électrique à flux axial comprenant un tel ensemble de stator | |
| FR3093390A1 (fr) | Machine électrique tournante ayant un circuit de refroidissement par l’arbre | |
| FR2864367A1 (fr) | Dispositif de ventilation pour machine electrique tournante autour d'un arbre, a ventilateur independant de l'arbre | |
| FR3152198A1 (fr) | Moteur électrique à flux axial amélioré | |
| FR3157287A1 (fr) | Agencement pour véhicule automobile à motorisation électrique ou hybride | |
| EP4725100A1 (fr) | Elément de répartition de flux au sein d'un arbre creux | |
| FR3155985A1 (fr) | Moteur électrique à flux axial comprenant un refroidissement par air en circuit fermé | |
| FR3153477A1 (fr) | Rotor pour machine électrique à flux axial avec des bras radiaux et des canaux de refroidissement dans les bras radiaux | |
| FR3154948A1 (fr) | Agencement pour véhicule automobile à motorisation électrique ou hybride et moteur électrique pour un tel agencement | |
| FR3133280A1 (fr) | Moteur électromagnétique à concentration de flux magnétique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 25732949 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |