FR3056356B1 - Manchon et arbre de machine electrique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un manchon (1) assurant une liaison mécanique entre un arbre d'une machine électrique et un palier de rotation de la machine électrique (100) comprenant : - une première partie (3) configurée pour coopérer avec l'arbre de la machine électrique, - une deuxième partie (5) configurée pour coopérer avec le palier de rotation, caractérisé en ce que la première partie (3) délimite au moins une chambre interne (4) et comprend au moins un moyen de mise en communication (6) entre un milieu environnant le manchon (1) et la chambre interne (4). Application aux véhicules automobiles.

Description

MANCHON ET ARBRE DE MACHINE ELECTRIQUE

Le domaine de la présente invention est celui des machines électriques, depréférence tournantes, telles que des générateurs ou des moteurs. Plusparticulièrement, ces machines électriques sont destinées à être installées sur desvéhicules, notamment automobiles, comme par exemple des véhicules routiers oudes trains. Ces machines électriques sont par exemple employées pour mettre enmouvement le véhicule.

Les machines électriques tournantes telles que des générateurs ou desmoteurs, comprennent un stator et un rotor. Des enroulements formant desbobines sont montés sur le stator et, par exemple, des aimants permanents sontfixés au rotor. Le rotor est mobile en rotation par l’intermédiaire d’un arbre.Lorsque la machine électrique est un générateur, le mouvement en rotation durotor face aux bobines du stator permet de générer une énergie électrique etlorsque la machine électrique est un moteur, la mise en rotation du rotor par lebiais des bobines génère une énergie mécanique.

Dans le cas où ces machines électriques sont utilisées pour mettre enmouvement un véhicule électrique, il convient de minimiser le poids de tous leséléments embarqués sur le véhicule car ce poids impacte directement l’autonomied’une source électrique chargée d’alimenter la machine électrique de propulsiondu véhicule. Cette recherche de réduction de poids se traduit par une optimisationde la compacité de cette machine électrique, tout en conservant le même niveaude performance.

Cette situation conduit à une augmentation de la densité de chaleur produitepar la machine électrique. Il convient donc de la refroidir pour éviter unesurchauffe pouvant engendrer une réduction des performances, voire unedestruction de la machine électrique. L’invention résout ce problème technique en proposant un manchon assurantune liaison mécanique entre un arbre d’une machine électrique et un palier derotation de la machine électrique comprenant : - une première partie configurée pour coopérer avec l’arbre de la machineélectrique, - une deuxième partie configurée pour coopérer avec le palier de rotation,caractérisé en ce que la première partie délimite au moins une chambre interne etcomprend au moins un moyen de mise en communication entre un milieuenvironnant le manchon et la chambre interne.

Ainsi, l’invention permet à la fois de créer un passage de fluide entre lemanchon et l’arbre de la machine électrique de manière à refroidir une portioninterne du manchon, et corrélativement un volume interne de l’arbre de la machineélectrique. Le passage du fluide permet un refroidissement par convection dumanchon et de l’arbre de la machine électrique auquel il est relié.

Plus précisément, les moyens de mise en communication permettent decréer un passage pour le fluide de refroidissement, de sorte à autoriser unecirculation de fluide de refroidissement entre le milieu environnant du manchonsitué à l’extérieur de celui-ci et la chambre interne du manchon.

Selon différentes caractéristiques de l’invention prises seules ou encombinaison, on pourra prévoir que : - la première partie comprend une pluralité de paroi de transfert de coupledélimitant la chambre interne, dont au moins deux parois de transfert de coupleadjacentes sont séparées par au moins un moyen de mise en communication. Lesparois de transfert de couple assurent la transmission de l’effort tout en délimitantla chambre interne. - le moyen de mise en communication est au moins une encoche. - au moins une paroi de transfert de couple comprend un épaulementconfiguré pour former une butée longitudinale à l’égard de l’arbre. - l’épaulement est ménagé sur une face interne de la paroi de transfert decouple. La face interne étant la face du manchon située dans ou en regard de lachambre interne. Autrement dit, la face interne est la face du manchon se situantau plus proche de l’axe de rotation du manchon. - au moins une paroi de transfert de couple s’étend longitudinalement selonun axe de rotation du manchon et à partir d’une embase du manchon. - les parois de transfert de couple sont régulièrement réparties angulairementautour d’un axe de rotation du manchon, un secteur angulaire pour un nombre Nde parois de transfert de couple étant égal à 360/N. Par exemple, si le manchoncomprend quatre parois de transfert de couple, le secteur angulaire est égal à 90degrés, ainsi chaque paroi de transfert de couple est disposée tous les 90 degrés. - la deuxième partie prend la forme d’un tourillon s’étendant selon un axe derotation du manchon apte à recevoir un palier de rotation de la machine électrique. - le manchon est réalisé en acier. Ainsi, le manchon peut transférer le coupleet supporter les paliers de rotation tout en étant allégé par la présence desmoyens de mise en communication. L’invention a également pour objet un arbre creux pour machine électriquecomprenant : - un volume interne, - une portion centrale configurée pour recevoir un rotor de la machineélectrique, - au moins une portion d’extrémité configurée pour coopérer avec au moinsun manchon, caractérisé en ce qu’au moins une portion d’extrémité comprend surune périphérie externe au moins une gorge destinée à coopérer avec le manchon.

Selon différentes caractéristiques de l’invention prises seules ou encombinaison, on pourra prévoir que : - l’arbre comprend au moins une nervure longitudinale s’étendant à l’intérieurdu volume interne et parallèlement à un axe de rotation de l’arbre. - l’arbre est réalisé en aluminium. Ainsi, l’arbre creux en aluminium présentede bonnes propriétés de transfert thermique et offre une facilité de fabrication,notamment pour une fabrication par extrusion. L’invention a également pour objet un ensemble pour machine électrique,caractérisé en ce qu’il comprend au moins un manchon tel que précédemmentdéfini et un arbre creux tel que précédemment défini et dont le volume interne esten communication avec la chambre interne du manchon.

Selon différentes caractéristiques de l’invention prises seules ou encombinaison, on pourra prévoir que : - la gorge de l’arbre coopère avec une portion de contact de la paroi detransfert de couple du manchon. Ainsi, selon un exemple de réalisation, quatregorges sur la périphérie externe de l’arbre coopèrent avec quatre parois detransfert de couple du manchon. La coopération des gorges et des parois detransfert de couple est entendue comme un assemblage. Par exemple, les paroisde transfert de couple du manchon sont assemblées avec les gorges de l’arbrepar sertissage, brasage, pressage ou collage. Ainsi, la portion de contact de laparoi de transfert de couple est logée dans la gorge. - une face externe d’au moins une paroi de transfert de couple du manchonaffleure une surface externe de l’arbre. La face externe est la face du manchonsituée dans le milieu environnant du manchon. Autrement dit, la face externe estla face du manchon la plus éloignée de l’axe de rotation du manchon. La surfaceexterne est la surface de l’arbre située dans le milieu environnant de l’arbre.Autrement dit, la surface externe est la surface de l’arbre la plus éloignée de l’axede rotation de l’arbre. L’axe de rotation du manchon et l’axe de rotation de l’arbresont ici confondus. Ainsi une fois assemblé, l’ensemble ne présente pasd’aspérités extérieures au niveau de leur jonction commune. - une face interne d’au moins une paroi de transfert de couple du manchonaffleure une surface interne de l’arbre. La face interne est la face du manchonsituée dans la chambre interne. Autrement dit, la face interne est la face dumanchon se situant au plus proche de l’axe de rotation du manchon. La surfaceinterne est la surface de l’arbre située dans le volume interne de l’arbre.Autrement dit, la surface interne est la surface de l’arbre la plus proche de l’axe derotation de l’arbre. L’axe de rotation du manchon et l’axe de rotation de l’arbre sontici confondus. L’invention a également pour objet une machine électrique caractérisée ence qu’elle comprend au moins un manchon tel que précédemment défini ou unarbre tel que précédemment défini ou un ensemble tel que précédemment défini.

Selon une réalisation, la machine électrique est refroidie par un fluide derefroidissement passant au moins par les moyens de mise en communication dumanchon. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plusclairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relationavec des dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d’un manchon selon la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective du manchon selon la présenteinvention, - la figure 3 est une vue de face du manchon selon la présente invention, - la figure 4 est une vue en perspective d’un ensemble selon la présenteinvention comprenant un arbre coopérant avec deux manchons de la figure 1, - la figure 5 est une vue en coupe de l’ensemble de la figure 4, - la figure 6 est une vue en perspective d’un arbre creux selon la présenteinvention, - la figure 7 est une coupe partielle d’une machine électrique selon l’inventionéquipée de l’ensemble de la figure 4.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manièredétaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entenduservir à mieux définir l’invention le cas échéant.

Dans la description qui suit, les notions relatives telles que « interne » ou« externe » sont définies par rapport à un axe de rotation R. L’axe de rotation Rest défini comme l’axe autour duquel tournent le manchon et l’arbre. La notion« d’interne » selon ce repère signifie que l’élément considéré se situe ou se dirigeradialement vers l’intérieur du manchon et/ou de l’arbre, en se rapprochant del’axe de rotation R, tandis que la notion « d’externe » selon ce repère signifie quel’élément considéré se situe ou se dirige radialement vers l’extérieur du manchonet/ou de l’arbre, en s’éloignant de l’axe de rotation R. Un axe longitudinal est défini comme l’axe selon lequel le manchon et/ou l’arbre s’étend dans sa longueur, l’axelongitudinal et l’axe de rotation R étant alors confondus. Dans la description qui vasuivre, on se référera aussi à une orientation en fonction des axes verticaux V ettransversaux T, tels qu’ils sont définis par le trièdre R,V,T représenté sur certainesfigures.

La figure 1 montre un manchon 1 comprenant une première partie 3configurée pour coopérer avec un arbre de machine électrique et une deuxièmepartie 5 configurée pour coopérer avec un palier de rotation de la machineélectrique. Une embase 9 est ménagée entre la première partie 3 et la deuxièmepartie 5 et relie ces dernières, l’embase faisant partie de la première partie 3 et/oude la deuxième partie 5. Le manchon 1 comprenant la première partie 3, l’embase9 et la deuxième partie 5 sont monobloc, avantageusement issus d’une mêmematière.

La première partie 3 du manchon 1 comprend des parois de transfert decouple 8. Les parois de transfert de couple 8 sont séparées l’une de l’autre pardes moyens de mise en communication 6. Les moyens de mise en communication6 sont par exemple des encoches, une encoche correspondant à une entaille,c’est-à-dire un enlèvement de matière d’une partie du manchon 1 résultant d’unmoulage ou d’un usinage. Ainsi, deux parois de transfert de couple 8 adjacentes,c’est-à-dire situées chacune dans le voisinage immédiat l’une de l’autre, sontséparées par une unique encoche 6a.

Dans l’exemple de réalisation montré en figure 1, la première partie 3 s’étendsur une longueur inférieure à une longueur de la deuxième partie 5. De manièrenon limitative, la deuxième partie 5 peut être plus courte que la première partie 3afin d’assurer une liaison avec un roulement ou un pallier de rotation ou être pluslongue que la première partie 3 afin de ménager une liaison mécanique avec uneboîte de vitesses, par exemple. Le diamètre extérieur de l’embase 9 est identiqueau diamètre extérieur d’un cercle dans lequel s’inscrivent les parois de transfert 8.Le diamètre de la deuxième partie 5 est inférieur au diamètre de la première partie3. Une face externe de la deuxième partie est une zone apte à porter un moyen derotation, comme par exemple un roulement tel qu’évoqué ci-dessous. Le moyende mise en communication 6, notamment sous la forme d’une encoche, s’étend longitudinalement en formant ici une découpe dans une bague qui forme lapremière partie 3.

La figure 2 met en évidence que l’ensemble des parois de transfert de couple8, ici au nombre de quatre, délimite une chambre interne 4. La chambre interne 4communique avec le milieu environnant du manchon 1 par l’intermédiaire desmoyens de mise en communication 6. Dans l’exemple de réalisation représenté,quatre encoches 6a, 6b, 6c et 6d permettent de créer quatre passages pour unfluide de refroidissement entre le milieu environnant du manchon 1 et la chambreinterne 4. Ces passages de fluide de refroidissement permettent de refroidir parconvection le manchon 1 et l’arbre de la machine électrique auquel le manchonest relié. Bien entendu, les moyens de mise en communication 6 peuvent prendretoute autre forme que des encoches tout en permettant une circulation du fluide derefroidissement entre le milieu environnant du manchon 1 et la chambre interne 4.

Il est à noter que chaque paroi de transfert de couple 8 présente une faceexterne 80 confondue avec au moins une partie d’une face externe 90 del’embase 9. Autrement dit, les parois de transfert de couple 8 sont situées à lapériphérie externe de l’embase 9 et les faces externes 80 des parois de transfertde couple 8 affleurent avec le périmètre de l’embase 9. Les faces externes 80, 90des parois de transfert de couple 8 et de l’embase 9 sont les faces situées dans lemilieu environnant du manchon 1. Autrement dit, les faces externes 80, 90 desparois de transfert de couple 8 et de l’embase 9 sont les faces les plus éloignéesde l’axe de rotation R du manchon 1.

Chaque paroi de transfert de couple 8 s’étend longitudinalement selon l’axede rotation R du manchon 1 à partir de l’embase 9 du manchon 1, de manièreopposée à la deuxième partie 5 par rapport à l’embase 9. L’embase 9 étant deforme cylindrique, les parois de transfert de couple 8 sont répartie angulairementautour de l’axe de rotation R, par exemple de manière régulière. De manièregénérale, la répartition angulaire ou secteur angulaire pour un nombre N de paroisde transfert de couple 8 correspond à 360/N. Ainsi, avec quatre parois de transfertde couple 8, chaque paroi de transfert de couple 8 est disposée tous les 90degrés de l’embase 9 autour de l’axe de rotation R.

Comme montré en figure 3, les parois de transfert de couple 8 s’étendentpériphériquement sur l’embase 9 suivant une courbure circulaire C tournant autourde l’axe de rotation R. La courbure circulaire C suit ici le périmètre extérieur del’embase 9. Ainsi, les parois de transfert de couple 8 assurent une fonction detransmission de l’effort mécanique de l’arbre vers la deuxième partie 5, ou de ladeuxième partie 5 vers l’arbre, en fonction de l’utilisation de la machine électrique,tout en dégageant un volume interne suffisant pour y ménager une chambreinterne 4 de circulation du fluide de refroidissement.

Selon un exemple de réalisation, chaque paroi de transfert de couple 8comprend au moins un épaulement 82 formant une butée longitudinale contrelaquelle l’arbre de la machine électrique vient appuyer. Cet épaulement 82 estréalisé sur une face interne 84 de la paroi de transfert de couple 8. La face interne84 est ici la face de la paroi de transfert de couple 8 qui délimite la chambreinterne 4. Autrement dit, la face interne 84 est la face de la paroi de transfert decouple 8 se situant au plus près de l’axe de rotation R du manchon 1. Un telépaulement 82 est réalisé par une réduction de l’épaisseur de la paroi de transfertde couple 8, au niveau de son extrémité libre, de manière à former une paroi defond 83 contre lequel l’arbre est apte à venir en appui, cette paroi de fond 83 étantun exemple de réalisation de la butée longitudinale. Un tel épaulement 82présente une forme courbée et il est bordé par une face courbée d’une paroi detransfert de couple 8. Cette face courbée est destinée à venir en contact surl’arbre et elle s’étend périphériquement le long de la paroi de transfert de couple 8.Cette face courbée forme une portion de contact 85 destinée à coopérer avecl’arbre. Cette portion de contact 85 s’étend d’une extrémité libre de la paroi detransfert de couple 8 jusqu’à la paroi de fond 83.

Comme visible sur les figures 2 ou 4, la deuxième partie 5 du manchon 1prend la forme d’un tourillon 50 qui s’étend depuis l’embase 9 selon l’axe derotation R du manchon 1 et dans une direction opposée aux parois de transfert decouple 8. Ce tourillon 50 est configuré pour coopérer avec un palier de rotation dela machine électrique. Ainsi, le manchon 1 assure la liaison mécanique entrel’arbre d’une machine électrique et le palier de rotation de la machine électrique.

Le manchon 1 est par exemple réalisé en métal. De préférence, le manchon 1 est réalisé en acier. En effet, l’acier forme un bon compromis pour permettre à lafois au manchon 1 de transférer le couple, de supporter les paliers de rotation etd’être évidé pour autoriser la circulation de fluide de refroidissement depuis sonenvironnement extérieur vers la chambre interne 4 par le biais des moyens demise en communication 6, et vice-et versa.

Les figures 4 et 5 montrent un ensemble 10 pour machine électriquecomprenant un arbre 2 sur lequel sont montés deux manchons 1, notamment àchaque extrémité longitudinale de cet arbre 2. II est à noter que les faces externes80, 90 respectivement des parois de transfert de couple 8 et de l’embase 9 dumanchon 1 affleurent une surface externe 20 de l’arbre 2. Ainsi, l’ensemble 10 neprésente pas d’aspérités extérieures. De la même manière, les faces internes 84des parois de transfert de couple 8 du manchon 1 affleurent une surface interne21 de l’arbre 2.

Ainsi, selon un exemple de réalisation, quatre gorges 23 (visibles en figure6) situées sur la périphérie externe de l’arbre 2 coopèrent chacune avec les quatreparois de transfert de couple 8 du manchon 1, plus précisément avec la portion decontact 85 des parois de transfert de couple 8 formée par la face courbée quiborde l'épaulement 82. La coopération des gorges 23 et des portions de contact85 forme un assemblage reliant le manchon 1 à l’arbre 2. Par exemple, lesportions de contact 85 du manchon 1 sont assemblées avec les gorges 23 del’arbre 2 par sertissage, brasage, pressage ou collage. Ainsi, la portion de contact85 de la paroi de transfert de couple 8 est logée dans la gorge 23.

La paroi de fond 83 de l’épaulement 82 est en appui contre une paroid’extrémité 25 de l’arbre 2, tel que cela ressort de la figure 5. II est ainsi généréune mise en position longitudinale du manchon 1 par rapport à l’arbre 2, sous laforme d’une butée longitudinale. De manière alternative ou complémentaire, unetelle mise en butée peut intervenir par un appui entre une face terminale 15 dumanchon 1 et un flanc 27 qui délimite la gorge 23 dans un plan radial, commevisible sur la figure 6.

Par ailleurs, l’arbre 2 est creux et comprend un volume interne 28 permettantle passage pour le fluide de refroidissement depuis la chambre interne 4 du premier manchon 1 vers une autre chambre interne 4 du deuxième manchon 1. L’arbre 2, visible en figure 6, comprend une portion centrale 22 configuréepour recevoir un rotor de machine électrique et des portions d’extrémités 24 surlesquelles les manchons 1 peuvent être montés afin de constituer l’ensemble 10.

Les portions d’extrémités 24 comprennent sur une périphérie externe lesgorges 23 destinées à coopérer avec le manchon 1. Plus précisément, les gorges23 présentent une forme complémentaire des portions de contact 85 etdébouchent sur la paroi d’extrémité 25 de l’arbre 2. Cette paroi d’extrémité 25s’étend dans un plan radial orthogonal à l’axe de rotation R.

Les gorges 23 s’étendent longitudinalement suivant l’axe de rotation R. Lalongueur des gorges 23 correspond sensiblement à la longueur des portions decontact 85 du manchon 1. On notera, que la paroi d’extrémité 25 circulaireprésente ici un diamètre identique à un diamètre de l’embase 9.

Les gorges 23 s’étendent périphériquement suivant une courbure similaire àla courbure circulaire C, autour de l’axe de rotation R, la courbure C suivant ici lepérimètre de la paroi d’extrémité 25. La largeur des gorges 23 correspondsensiblement à la largeur des portions de contact 85 du manchon 1.

Par ailleurs, l’arbre 2 comprend dans son volume interne 28 des nervures 26qui s’étendent dans celui-ci. Ces nervures 26 s’étendent longitudinalement demanière parallèle à l’axe de rotation R de l’arbre 2, entre chacune des extrémitéslongitudinales de l’arbre 2. Ces nervures 26 s’étendent aussi radialement autourde l’axe de rotation R. Ces nervures 26 augmentent la surface de contact entre laparoi interne de l’arbre 2 et le fluide de refroidissement qui circule dans le volumeinterne 28. Elles agissent donc comme des dissipateurs thermiques et participentdonc de manière complémentaire au refroidissement de la machine électrique. L’arbre est réalisé en un matériau métallique. Afin d’améliorer le transfertthermique, l’arbre 2 est réalisé, de préférence, en aluminium ou en un alliaged’aluminium. En effet, l’aluminium, en plus de présenter de bonnes propriétés detransfert thermique, offre une facilité de fabrication de l’arbre 2, notamment pourune fabrication par extrusion.

Il est à noter que le fluide de refroidissement qui circule dans les passagesformés par les moyens de mise en communication 6 du manchon 1, puis parl’arbre creux 2, peut tout aussi bien être un liquide qu’un gaz. De manière nonlimitative, la description qui suit considère que le fluide de refroidissement est icide l’air.

La figure 7 représente une machine électrique 100 comprenant l’ensemble10. La machine électrique 100 comprend, en plus des deux manchons 1 et del’arbre 2, un rotor 101 pouvant être entraîné en rotation par l’arbre 2, ainsi qu’unstator 102. Un entrefer 103 existe entre le stator 102 et le rotor 101 formant undeuxième passage de fluide de refroidissement permettant de refroidir la machineélectrique 100.

Le stator 102 est réalisé par un empilement de tôles sur lesquelles sontmontées des enroulements formant une pluralité de bobines (non représentée ici).Les bobines présentent des têtes de bobines et chaque tête de bobine dépasselongitudinalement de l’empilement des tôles du stator 102, le long de l’axe derotation R du manchon 1. Chaque tôle du stator 102 peut optionnellementcomprendre au moins une ailette de refroidissement 104 issue de sa périphérieexterne et permettant ainsi un refroidissement de la face externe du stator 102,notamment quand la machine électrique 100 comprend un troisième passage defluide de refroidissement permettant de la refroidir.

Par ailleurs, la machine électrique 100 peut comprendre au moins un flasque105 disposé à une extrémité longitudinale du stator 102. Dans l’exemple illustréici, la machine électrique 100 comprend deux flasques 105 disposés chacun à uneextrémité longitudinale du stator 102. Chaque flasque 105 permet de maintenirl’arbre 2 entraînant en rotation le rotor 101 via le manchon 1 puis le palier derotation 106, ce dernier pouvant par exemple être un roulement à billes.

La machine électrique 100 comprend encore une chemise 107 recouvrant lesflasques 105 et le stator 102. Le recouvrement se fait selon l’axe de rotation R durotor 1, selon lequel la machine électrique 100 s’étend aussi. La chemise 107 n’estpas non plus plaquée contre les ailettes de refroidissement 104 du stator 102 ceciparticipe au troisième passage de fluide de refroidissement, notamment en autorisant une circulation de celui-ci entre les ailettes de refroidissement 104 et lachemise 107.

Pour assurer un brassage amélioré de l’air dans les passages de fluide derefroidissement évoqués ci-dessus, une hélice 108 peut être placée à uneextrémité longitudinale de la machine électrique 100. Lorsque la machineélectrique 100 comprend deux flasques 105, l’hélice 108 est positionnée contre unde ces deux flasques 108 et peut être mobile en rotation par l’intermédiaire dutourillon 50 du manchon 1. Dans ce cas, le flasque 105 destiné à recevoir l’hélice108 comprend des entretoises définissant périphériquement et transversalement àl’axe de rotation R des ouvertures autorisant la circulation du flux d’air dans lamachine électrique 100. Le flasque 105 opposé quant à lui peut soit être ouvertafin de permettre une sortie d’air vers l’extérieur de la machine électrique 100, soitêtre fermé afin de générer une circulation du fluide en U, par exemple un flux d’air,dans la machine électrique 100. Dans le cas d’un flasque fermé, celui-ci comprenddes ouvertures périphériques pour la circulation du flux d’air en U, permettant ainsià l’air brassé de former une boucle à l’intérieur de la machine électrique 100 pourensuite sortir du côté où est située l’hélice 108, notamment par l’impulsion decelle-ci.

De manière alternative, l’hélice peut être configurée pour être entraînée enrotation par un actionneur électrique indépendant de la machine électrique. Parindépendant on entend que l’actionneur électrique est mécaniquementindépendant de la machine électrique. De préférence, l’actionneur électrique del’hélice 108 est fixé sur le flasque 105 de la machine électrique 100, notammenten étant placé entre le flasque 105 et l’hélice 108.

Ainsi, un flux d’air circule dans la machine électrique 100 selon un premiersens, c’est-à-dire dans un sens où l’air se dirige en s’éloignant de l’hélice 108 etvers l’intérieur de la machine électrique 100. Ce flux d’air circule, par exemple,dans les premiers passages de fluide ménagés au travers des manchons 1 via lesmoyens de mise en communication 6, refroidissant ainsi le manchon 1 en passantdans la chambre interne 4 puis dans l’arbre 2 de la machine électrique 100 encirculant dans le volume interne 28, par exemple le long des nervureslongitudinales 26. Ce flux d’air circule ensuite dans la chambre interne 4 dumanchon 1 opposé, puis peut circuler dans l’entrefer 103 situé entre le rotor 101 et le stator 102 ou bien emprunter le troisième passage de fluide situé entre lachemise 107 et le stator 102, troisième passage dans lequel s’étendent les ailettes104 du stator 102. Dans le cas d’un flasque opposé 105 ouvert, le flux d’air pourrasortir directement de la machine électrique en suivant une circulation dite en « I »parallèle à l’axe de rotation R du rotor 101 de la machine 100.

Il est entendu que compte tenu de la nature du fluide de refroidissement,d’autres parcours dans la machine électrique 100 sont possibles. Notamment, leflux d’air peut être entrant dans la machine électrique 100 en circulant le long de laface externe du stator 102, puis revenir vers l’hélice 108 en passant par lesmanchons 1 et l’arbre 2. L’invention décrite selon ses différentes réalisations permet ainsi de tirer uneperformance importante d’une machine électrique de propulsion d’un véhicule,notamment automobile, tout en maintenant un encombrement limité qui permet dedisposer la machine électrique sur le véhicule et de limiter son poids. Aencombrement ou poids identique, les performances de la machine électrique sontaccrues puisque son refroidissement est renforcé.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme dumétier au manchon 1, à l’arbre 2, et à la machine électrique 100 qui les accueille,dans la mesure où le manchon 1 et/ou l’arbre 2 précédemment décrits sontréalisés et/ou présentent les principales caractéristiques du passage de fluidetelles qu’elles ont été décrites dans le présent document. En effet, l’arbre 2pourrait par exemple porter les parois de transfert de couple 8 avec les moyens demise en communication 6 et le manchon pourrait, dans ce cas, comprendre lesgorges 23. En d’autres termes, l’assemblage illustré sur la figure 4 entre lemanchon 1 et l’arbre 2 peut être inversé sans sortir du cadre de l’invention.

En tout état de cause, l’invention ne saurait se limiter uniquement auxexemples de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s’étend enparticulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquementopérante de ces moyens.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS

   1. Manchon (1) assurant une liaison mécanique entre un arbre (2) d’unemachine électrique (100) et un palier de rotation (106) de la machine électrique(100) comprenant : - une première partie (3) configurée pour coopérer avec l'arbre (2) de la machineélectrique (100), la première partie (3) délimitant au moins une chambre interne(4) et comprenant au moins un moyen de mise en communication (6) entre unmilieu environnant le manchon (1) et la chambre interne (4), - une deuxième partie (5) configurée pour coopérer avec le palier de rotation(106), caractérisé en ce que la première partie (3) comprend une pluralité de parois detransfert de couple (8) délimitant la chambre interne (4), dont au moins deuxparois de transfert de couple (8) adjacentes sont séparées par au moins unmoyen de mise en communication (6).
2. 2. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de miseen communication (6) est au moins une encoche (6a, 6b, 6c, 6d). 3. Manchon selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins uneparoi de transfert de couple (8) comprend un épaulement (82) configuré pourformer au moins une butée longitudinale à l’égard de l'arbre (2). 4. Manchon selon la revendication précédente, caractérisé en ce queTépaulement (82) est ménagé sur une face interne (84) de la paroi de transfert decouple (8). 5. Manchon selon Tune quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'au moins une paroi de transfert de couple (8) s’étendlongitudinalement selon un axe de rotation (R) du manchon (1) et à partir d’uneembase (9) du manchon (1). 6. Manchon selon Tune quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que les parois de transfert de couple (8) sont régulièrementréparties angulairement autour d’un axe de rotation (R) du manchon (1), unsecteur angulaire pour un nombre N de parois de transfert de couple (8) étantégal à 360/N. 7. Manchon selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que la deuxième partie (5) prend la forme d'un tourillon (50)s'étendant selon un axe de rotation (R) du manchon (1) apte à recevoir un palierde rotation (106) de la machine électrique (100). 8. Manchon selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'il est réalisé en acier. 9. Arbre (2) creux pour machine électrique (100) comprenant : - un volume interne (28), - une portion centrale (22) configurée pour recevoir un rotor (101) de la machineélectrique (100), - au moins une portion d'extrémité (24) configurée pour coopérer avec au moinsun manchon (1), caractérisé en ce qu'au moins une portion d'extrémité (24)comprend sur une périphérie externe au moins une gorge (23) destinée àcoopérer avec le manchon (1).
3. 10. Arbre selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprendau moins une nervure (26) longitudinale s'étendant à l'intérieur du volumeinterne (28) et parallèlement à un axe de rotation (R) de l'arbre (2). 11. Arbre selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en cequ'il est réalisé en aluminium ou en un alliage d'aluminium. 12. Ensemble (10) pour machine électrique (100), caractérisé en ce qu'ilcomprend au moins un manchon (1) défini selon l'une quelconque desrevendications 1 à 8 et un arbre creux (2) défini selon l'une quelconque desrevendications 9 à 11 et dont le volume interne (28) est en communication avecla chambre interne (4) du manchon (1). 13. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lagorge (23) de l'arbre (2) coopère avec une portion de contact (85) de la paroi detransfert de couple (8) du manchon (1). 14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractériséen ce qu'une face interne (84) d'au moins une paroi de transfert de couple (8) dumanchon (1) affleure une surface interne (21) de l'arbre (2). 15. Machine électrique (100) caractérisée en ce qu'elle comprend au moins unmanchon (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou un arbre (2)selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 ou un ensemble (10) définiselon l'une quelconque des revendications 12 à 14. 16. Machine électrique selon la revendication précédente, caractérisée en cequ'elle est refroidie par un fluide de refroidissement passant au moins par lesmoyens de mise en communication (6) du manchon (1).