FR3144439A1 - Stator de machine électrique à flux axial - Google Patents

Abstract

Stator de machine électrique à flux axial L’invention concerne un stator de machine électrique à flux axial, la machine électrique à flux axial ayant un axe de rotation (X), le stator comprenant : une pluralité d’enroulements électriques (10), une pluralité de dents (11) portant chacune l’un des enroulements électriques (10), un support multifonction (12), ou support d’interconnexion, configuré pour porter la pluralité de dents (11) et ce support multifonction étant muni de conducteurs d’interconnexion électrique (14) agencés pour être connectés aux enroulements électriques (10). Figure pour l’abrégé : Figure 4

Description

Stator de machine électrique à flux axial

La présente invention concerne un stator de machine électrique à flux axial, et une telle machine électrique à flux axial, notamment configurée pour participer à la propulsion d’un véhicule électrique.

On connait par la demande de brevet WO2016113567 une machine à flux axial qui comporte un stator comprenant un carter de stator renfermant une pluralité d’enroulements de stator disposés circonférentiellement autour d'un axe de rotation de la machine à flux axial. La machine à flux axial comporte en outre une paire de rotors comprenant chacun un ensemble d'aimants permanents et ces rotors sont montés à rotation autour de l'axe de rotation de la machine à flux axial. Chaque rotor est espacé du stator suivant l'axe de la machine, pour définir un entrefer entre le stator et chaque rotor. Les rotors sont disposés de part et d’autre des enroulements du stator. Le flux magnétique dans la machine est généralement orienté, dans l’entrefer, suivant la direction axiale.

L’invention vise notamment à améliorer les opérations d’assemblage des dents d’un stator lors de la fabrication et également leur maintien sur la machine électrique à flux axial, au cours de la vie de la machine électrique à flux axial.

L’invention a ainsi pour objet un stator de machine électrique à flux axial, la machine électrique à flux axial ayant un axe de rotation, le stator comprenant :

• une pluralité d’enroulements électriques,
• une pluralité de dents portant chacune l’un des enroulements électriques,
• un support multifonction, ou support d’interconnexion, configuré pour porter la pluralité de dents et ce support multifonction étant muni de conducteurs d’interconnexion électrique agencés pour être connectés aux enroulements électriques.

Ce support multifonction selon l’invention permet de réduire le nombre de pièces nécessaires pour la fabrication de la machine électrique à flux axial. Il est ainsi possible de simplifier la fabrication de la machine électrique à flux axial et de mieux gérer l’encombrement de cette machine électrique à flux axial. L’invention permet en outre de bien maintenir les dents, grâce au support multifonction, lors de la fabrication de la machine et lors de la vie de la machine électrique.

Les enroulements sur les dents forment ensemble un bobinage général du stator, par exemple de type triphasé.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support multifonction comprend une pluralité de sièges sur chacun desquels est en appui une dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, les sièges de dent sont disposés autour de l’axe de rotation, notamment de manière régulière.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque siège est délimité par deux branches radiales du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque dent est positionnée circonférentiellement entre deux branches radiales voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque dent comporte une âme autour de laquelle est réalisé l’enroulement et s’étendant suivant l’axe de rotation et, à chacune de ses extrémités axiales, une partie d'extrémité s’étendant transversalement à l'âme.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque partie d'extrémité définit avec l’âme une forme sensiblement en T. La partie d’extrémité sert à la fixation mécanique de la dent sur le support multifonction ou sur un boîtier de stator.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque partie d'extrémité présente une face principale externe qui est généralement plane et orientée à l’opposé de l’âme.

Selon l’un des aspects de l’invention, cette face principale externe s’étend perpendiculairement à l’axe de rotation de la machine électrique à flux axial.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent s’étend au moins partiellement dans un espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du support multifonction.

Ainsi la dent se rapproche axialement du rotor voisin, ce qui permet de réduire l’entrefer entre le stator et le rotor.

Ceci améliore les performances électromécaniques de la machine.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent traverse l’espace circonférentiel en venant, côté entrefer, sensiblement à affleurement des branches radiales.

Ainsi, du côté de l’entrefer, les branches radiales du support multifonction ne font pas saillie axialement au-delà des parties d’extrémité des dents, et la face principale externe de la partie d'extrémité de la dent vient sensiblement en continuité des branches radiales. Dans un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, les branches radiales du support multifonction sont en retrait axialement des parties d'extrémité des dents. Autrement dit, les parties d'extrémité des dents font davantage saillie, axialement dans l’entrefer, que les branches radiales du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, les branches radiales du siège du support multifonction sont plates, s’étendant notamment perpendiculairement à l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, les branches s’étendent de manière rectiligne, dans la direction radiale.

Selon un autre des aspects de l’invention, l’une des branches radiales est pourvue d’une nervure de renfort. Ainsi cette branche radiale peut présenter par exemple, en section transversale, une forme en T. Cette forme permet d’augmenter la rigidité des branches radiales.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support multifonction comprend un moyeu central et une couronne externe, et les branches radiales délimitant les sièges s’étendent radialement entre ce moyeu central et la couronne externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, le moyeu central comporte une ouverture centrale configurée pour laisser passer un arbre rotatif lié à un rotor ou plusieurs rotors de la machine électrique à flux axial.

Selon l’un des aspects de l’invention, la couronne externe comprend une jupe externe de forme cylindrique d’axe parallèle à l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, la couronne externe comprend une jupe interne de forme cylindrique d’axe parallèle à l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, les jupes interne et externe sont parallèles entre elles et se raccordent l’une à l’autre par une bande circonférentielle plane de sorte que la couronne externe présente une section transversale en U.

Selon l’un des aspects de l’invention, les conducteurs électriques du support multifonction auxquels les enroulements sont connectés sont placés entre les jupes interne et externe de la couronne externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, les branches radiales se raccordent à la jupe interne de la couronne externe.

Ainsi les branches radiales s’étendent entre le moyeu central et cette jupe interne de la couronne externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, le siège de chaque dent comporte au moins une zone d’appui sur laquelle s’appuie la dent, notamment une partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comprend un bord en appui sur cette zone d’appui du siège.

Selon l’un des aspects de l’invention, la zone d’appui du siège est formée sur le moyeu central ou la couronne externe ou l’une des branches radiales du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, le siège de chaque dent comporte au moins deux zones d’appui sur lesquelles s’appuie la dent, notamment une partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces deux zones d’appui du siège sont écartées l’une de l’autre radialement, et la partie d'extrémité de la dent comporte un bord radialement interne et un bord radialement externe en appui chacun sur l’une des zones d’appui du siège.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comporte deux bords latéraux espacés circonférentiellement qui forment avec les bords radialement interne et radialement externe, le pourtour de cette partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux bords latéraux de la partie d'extrémité de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du support multifonction.

Autrement dit, la dent ne s’appuie pas sur les branches radiales du support multifonction, mais seulement sur les deux zones d’appui.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux zones d’appui du siège sont formées respectivement sur le moyeu central et sur la couronne externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque zone d’appui est une bande circonférentielle qui s’étend de l’une des branches radiales à l’une des branches radiales voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, la dimension radiale de la zone d’appui est inférieure à 20%, notamment à 10%, de la dimension radiale de la branche radiale.

Ainsi la zone d’appui présente une dimension radiale assez faible par rapport à celle des branches radiales.

Selon un autre des aspects de l’invention, ces deux zones d’appui sont écartées l’une de l’autre circonférentiellement, et la partie d'extrémité de la dent comporte deux bords latéraux espacés circonférentiellement l’un de l’autre en appui chacun sur l’une des zones d’appui du siège.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comporte un bord radialement interne et un bord radialement externe qui forment avec les bords latéraux, le pourtour de cette partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, le bord radialement interne et le bord radialement externe de la partie d'extrémité de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du support multifonction.

Autrement dit, la dent ne s’appuie pas sur le moyeu central et la couronne externe du support multifonction, mais seulement sur les deux zones d’appui.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux zones d’appui du siège sont formées respectivement sur deux branches radiales voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque zone d’appui est une bande radiale qui s’étend sur l’une des branches radiales, sensiblement du moyeu central jusqu’à la couronne externe.

Ainsi, sur chaque branche radiale, sont formées deux zones d’appui, respectivement pour deux dents voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, la branche radiale comporte une nervure de renfort qui est radiale et qui s’étend, notamment de manière rectiligne, entre les deux zones d’appui voisines de cette branche radiale.

Selon l’un des aspects de l’invention, cette branche radiale présente ainsi une section en T.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comporte, le long de chaque bord latéral, un épaulement configuré pour venir en appui sur l’une des zones d’appui du siège, et entre ces épaulements, la partie d'extrémité de la dent s’étend dans l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque dent comporte une âme autour de laquelle est réalisé l’enroulement et s’étendant suivant l’axe de rotation et, à chacune de ses extrémités axiales, une partie d'extrémité s’étendant transversalement à l'âme, la partie d'extrémité présentant une face principale externe qui est orientée à l’opposé de l’âme et qui comprend une rainure dans une région centrale de cette face principale externe, région centrale qui est éloignée circonférentiellement de deux bords latéraux de la partie d'extrémité, cette rainure étant configurée pour réduire les ondulations de couple pouvant apparaitre lors du fonctionnement de la machine électrique à flux axial.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux parties d’extrémité de la dent sont symétriques l’une de l’autre par un plan de symétrie perpendiculaire à l‘axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support multifonction comporte au moins un relief de positionnement faisant saillie dans l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du support multifonction, ce relief de positionnement étant agencé pour coopérer avec la dent, notamment la partie d’extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, le relief s’étend depuis l’une des branches radiales, notamment sensiblement au milieu de cette branche radiale.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque espace circonférentiel est associé à deux reliefs de positionnement en regard, appartenant respectivement aux deux branches de part et d’autre de cet espace circonférentiel.

Selon un autre des aspects de l’invention, le relief de positionnement s’étend depuis le moyeu central ou la couronne externe du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque espace circonférentiel est associé à deux reliefs de positionnement en regard, appartenant respectivement au moyeu central et à la couronne externe du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, le relief de positionnement est sous la forme d’un godron.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support multifonction comporte un corps monobloc, notamment réalisé en matière plastique, notamment par moulage, et ce corps monobloc comprend les branches radiales, le moyeu et la couronne externe.

L’invention permet de faciliter la construction de la machine électrique à flux axial, car il est fait appel à un nombre réduit de pièces, parmi lesquelles le corps monobloc précité.

Selon l’un des aspects de l’invention, les conducteurs électriques du support multifonction sont des barreaux conducteurs.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces barreaux conducteurs sont portés par le corps monobloc du support.

Selon l’un des aspects de l’invention, les barreaux conducteurs sont portés par la couronne externe du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, les barreaux conducteurs présentent une forme circulaire, qui épouse sensiblement la forme de la couronne externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, les barreaux conducteurs comprennent chacun une languette de connexion électrique avec l’un des fils électriques d’enroulement.

Selon l’un des aspects de l’invention, cette languette de connexion s’étend axialement, de manière parallèle à l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, la couronne externe porte ainsi une pluralité de languettes de connexion reparties autour de l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces barreaux sont au moins partiellement noyés dans une résine portée par la couronne externe, notamment entre ses jupes interne et externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support multifonction, notamment le corps monobloc, comprend un compartiment formé sur la couronne externe, et configuré pour recevoir les extrémités de sortie électrique des barreaux conducteurs de manière à permettre une connexion électrique de ces barreaux conducteurs à un dispositif électrique externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, le stator comporte un boîtier configuré pour coopérer avec le support multifonction de sorte à emprisonner les dents entre ce support multifonction et ce boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier et le support multifonction sont fixés ensemble à l’aide d’organes de fixation tels que des vis.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support multifonction est logé entièrement dans un volume interne du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, un capot est prévu pour fermer le boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, ce capot est généralement plat, et s’étend perpendiculairement à l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, ce capot est fixé à un bord annulaire d’extrémité du boîtier, notamment à l’aide d’organes de fixation tels que des vis.

Selon l’un des aspects de l’invention, un joint d’étanchéité, notamment annulaire, est placé entre cette extrémité du boîtier et le capot.

Selon l’un des aspects de l’invention, un rotor, logé dans le boîtier, est disposé axialement entre le support multifonction et ce capot.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier comprend une pluralité de sièges sur chacun desquels est en appui une dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, les sièges du boîtier sont disposés autour de l’axe de rotation, notamment de manière régulière.

Ainsi chaque dent est prise en sandwich entre un siège du boîtier et un siège du support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, le siège du boîtier et le siège du support multifonction présentent une surface identique.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque siège est délimité par deux branches radiales du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque dent est positionnée circonférentiellement entre deux branches radiales voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent s’étend au moins partiellement dans un espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du boîtier.

Ainsi la dent se rapproche axialement du rotor voisin, ce qui permet de réduire l’entrefer entre le stator et le rotor.

Ceci améliore les performances électromécaniques de la machine.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent traverse l’espace circonférentiel en venant, côté entrefer, sensiblement à affleurement des branches radiales.

Ainsi, du côté de l’entrefer, les branches radiales du support multifonction ne font pas saillie axialement au-delà des parties d’extrémité des dents, et la face principale externe de la partie d'extrémité de la dent vient sensiblement en continuité des branches radiales.

Selon l’un des aspects de l’invention, les branches radiales du siège du boîtier sont plates, s’étendant notamment perpendiculairement à l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, les branches s’étendent de manière rectiligne, dans la direction radiale.

Selon un autre des aspects de l’invention, l’une des branches radiales est pourvue d’une nervure de renfort. Ainsi cette branche radiale peut présenter par exemple, en section transversale, une forme en T.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier comprend une paroi annulaire interne et une paroi annulaire externe, et les branches radiales délimitant les sièges s’étendent radialement entre cette paroi annulaire interne et la paroi annulaire externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, le siège pour chaque dent comporte au moins une zone d’appui sur laquelle s’appuie la dent, notamment une partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comprend un bord en appui sur cette zone d’appui du siège.

Selon l’un des aspects de l’invention, la zone d’appui du siège est formée sur la paroi annulaire interne ou la paroi annuaire externe ou l’une des branches radiales du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, le siège de chaque dent comporte au moins deux zones d’appui sur lesquelles s’appuie la dent, notamment une partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces deux zones d’appui du siège sont écartées l’une de l’autre radialement, et la partie d'extrémité de la dent comporte un bord radialement interne et un bord radialement externe en appui chacun sur l’une des zones d’appui du siège.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comporte deux bords latéraux espacés circonférentiellement qui forment avec les bords radialement interne et radialement externe, le pourtour de cette partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux bords latéraux de la partie d'extrémité de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du boîtier.

Autrement dit, la dent ne s’appuie pas sur les branches radiales du boîtier, mais seulement sur les deux zones d’appui.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux zones d’appui du siège sont formées respectivement sur la paroi annulaire interne et sur la paroi annulaire externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque zone d’appui est une bande circonférentielle qui s’étend de l’une des branches radiales à l’une des branches radiales voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, la dimension radiale de la zone d’appui est inférieure à 20%, notamment à 10%, de la dimension radiale de la branche radiale.

Ainsi la zone d’appui présente une dimension radiale assez faible par rapport à celle des branches radiales.

Selon un autre des aspects de l’invention, ces deux zones d’appui du boîtier sont écartées l’une de l’autre circonférentiellement, et la partie d'extrémité de la dent comporte deux bords latéraux espacés circonférentiellement l’un de l’autre en appui chacun sur l’une des zones d’appui du siège.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comporte un bord radialement interne et un bord radialement externe qui forment avec les bords latéraux, le pourtour de cette partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, le bord radialement interne et le bord radialement externe de la partie d'extrémité de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du boîtier.

Autrement dit, la dent ne s’appuie pas sur la paroi annulaire interne et la paroi annulaire externe du boîtier, mais seulement sur les deux zones d’appui formées respectivement sur deux branches radiales voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque zone d’appui est une bande radiale qui s’étend sur l’une des branches radiales, sensiblement de la paroi annulaire interne jusqu’à la paroi annulaire externe.

Ainsi, sur chaque branche radiale, sont formées deux zones d’appui, respectivement pour deux dents voisines.

Selon l’un des aspects de l’invention, la branche radiale comporte une nervure de renfort qui est radiale et qui s’étend, notamment de manière rectiligne, entre les deux zones d’appui voisines de cette branche radiale.

Cette branche radiale présente ainsi une section en T.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comporte, le long de chaque bord latéral, un épaulement configuré pour venir en appui sur l’une des zones d’appui du siège, et entre ces épaulements, la partie d'extrémité de la dent s’étend dans l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier comporte au moins un relief de positionnement faisant saillie dans l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du boîtier, ce relief de positionnement étant agencé pour coopérer avec la dent, notamment la partie d’extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, le relief de positionnement s’étend depuis l’une des branches radiales, notamment sensiblement au milieu de cette branche radiale.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque espace circonférentiel est associé à deux reliefs de positionnement en regard, appartenant respectivement aux deux branches de part et d’autre de cet espace circonférentiel.

Selon un autre des aspects de l’invention, le relief de positionnement s’étend depuis la paroi annulaire interne ou la paroi annulaire externe du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque espace circonférentiel est associé à deux reliefs de positionnement en regard, appartenant respectivement à la paroi annulaire interne et la paroi annulaire externe du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, le relief de positionnement est sous la forme d’un godron.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier est par exemple réalisé en matière plastique.

Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi annulaire interne du boîtier comporte une ouverture centrale configurée pour laisser passer un arbre rotatif lié à un rotor ou plusieurs rotors de la machine électrique à flux axial.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier comprend un épaulement annulaire interne sur lequel vient en appui le support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, cet épaulement annulaire interne est formé sur la paroi annulaire externe du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, un rotor est placé en regard des branches radiales du boîtier, à l’extérieur du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’enroulement électrique sur la dent est formé par des spires de fil électrique autour de la dent.

L’invention a encore pour objet un support multifonction pour un stator de machine électrique à flux axial, ce support multifonction, ou support d’interconnexion, étant configuré pour porter une pluralité de dents du stator pourvues chacune d’un enroulement, et ce support multifonction étant muni de conducteurs d’interconnexion électrique agencés pour être connectés aux enroulements électriques.

L’invention a encore pour objet une machine électrique à flux axial, notamment du type à aimants permanents, comprenant un stator tel que décrit plus haut, et au moins un rotor disposé face à face avec le stator, dans la direction axiale.

Selon l’un des aspects de l’invention, la machine électrique à flux axial est configurée pour fonctionner en mode moteur. Dans ce cas, les enroulements sont configurés pour être alimentés électriquement de sorte à générer un champ magnétique capable de produire avec un ou plusieurs rotors de la machine électrique à flux axial, un couple de sortie. Dans ce cas, la machine électrique à flux axial peut être utilisée comme une machine de propulsion d’un véhicule.

Selon un autre des aspects de l’invention, la machine électrique à flux axial est configurée pour fonctionner en mode générateur électrique.

Selon un autre des aspects de l’invention, la machine électrique à flux axial est configurée pour fonctionner, en fonction des besoins, alternativement en mode générateur et en mode moteur.

Selon l’un des aspects de l’invention, les aimants permanents sont portés par le ou les rotors.

Selon l’un des aspects de l’invention, le rotor comporte une platine portant une pluralité d’aimants permanents de contour sensiblement en secteur de disque.

Selon l’un des aspects de l’invention, les aimants présentent une épaisseur qui est inférieure à l’épaisseur de la platine, ces épaisseurs étant mesurées suivant l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, la machine comporte deux rotors placés de part et d’autre du stator, en face à face axialement avec ce stator.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’enroulement électrique sur la dent est formé par des spires de fil électrique autour de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, une résine, notamment une résine époxy, est présente sur les spires des enroulements et en contact avec le boîtier du stator, de manière à améliorer la tenue des enroulements et la conduction thermique de ces enroulements avec le boîtier du stator.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier du stator est agencé pour porter un connecteur électrique pour la connexion électrique des conducteurs d’interconnexion électrique du stator.

Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier du stator est agencé pour porter un roulement, notamment à billes, pour l’arbre du rotor.

Selon l’un des aspects de l’invention, la machine est agencée en moteur synchrone à aimants permanents, notamment pour la propulsion d’un véhicule électrique.

L’invention a encore pour objet un procédé de fabrication d‘une machine électrique à flux axial, comportant les étapes suivantes :

• fournir un support multifonction tel que décrit plus haut,
• placer sur ce support multifonction les dents avec chacune un enroulement électrique bobiné sur la dent correspondante.

Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comporte l’étape suivante :

• souder les extrémités des fils électriques des enroulements, aux conducteurs d’interconnexion électrique du support.

Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comporte l’étape suivante :

• déposer une résine, notamment une résine époxy, sur les spires des enroulements, de manière à améliorer la tenue des enroulements et la conduction thermique de ces enroulements avec le boîtier du stator.

Par ailleurs, de manière connue, les machines électriques comprenant un rotor à aimants permanents intégrés présentent souvent des ondulations de couple (appelées «Torque ripple» en anglais), associées à la présence d’un « couple de crantage » (appelé «Cogging torque» en anglais), venant perturber le couple de sortie de la machine électrique. En effet, l'ondulation de couple est générée par l'attraction mutuelle entre un pôle du rotor et un pôle du stator, notamment entre les aimants du rotor et les dents du stator. A chaque fois que les extrémités des aimants passent en face d'une dent du stator, lors de la rotation du rotor par rapport au stator, le champ magnétique fuit vers le stator, générant au passage une impulsion de couple de crantage.

L’invention vise à réduire ces effets d’ondulations de couple «Torque ripple» et de couple de crantage« Cogging torque» dans une machine électrique à flux axial.

L’invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un stator de machine électrique à flux axial, la machine ayant un axe de rotation, le stator comprenant :

• une pluralité d’enroulements électriques,
• une pluralité de dents portant chacune l’un des enroulements électriques,

et chaque dent comporte une âme autour de laquelle est réalisé l’enroulement et s’étendant suivant l’axe de rotation et, à chacune de ses extrémités axiales, une partie d'extrémité s’étendant transversalement à l'âme, la partie d'extrémité présentant une face principale externe qui est orientée à l’opposé de l’âme et qui comprend une rainure dans une région centrale de cette face principale externe, région centrale qui est éloignée circonférentiellement de deux bords latéraux de la partie d'extrémité, cette rainure étant configurée pour réduire les ondulations de couple pouvant apparaitre lors du fonctionnement de la machine électrique à flux axial.

La région centrale de la face principale externe de la partie d'extrémité de la dent désigne une région qui est éloignée circonférentiellement des deux bords latéraux de la partie d'extrémité.

Grâce à l’invention, dans une machine électrique à flux axial, notamment à aimants permanents, il est possible, grâce à la rainure dans la région centrale de la face principale externe, de réduire des ondulations de couple (ou «Torque ripple » en anglais), associées à la présence d’un « couple de crantage » (ou « Cogging torque » en anglais), qui perturbent le couple de sortie de la machine électrique à flux axial.

Les performances électromécaniques de la machine électrique à flux axial peuvent ainsi être améliorées.

Selon l’un des aspects de l’invention, la partie d'extrémité de la dent comporte un bord radialement interne et un bord radialement externe, ces bords étant notamment parallèles, et la rainure s’étend entre ces deux bords radialement interne et radialement externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, les bords radialement interne et radialement externe sont concentriques.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure joint, à ses extrémités, ces bords radialement interne et radialement externe.

Ainsi la rainure traverse entièrement la partie d'extrémité de la dent, de son bord radialement interne à son bord radialement externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure présente une forme rectiligne, suivant une direction radiale du stator.

De préférence, la rainure présente une dimension radiale d’au moins 50% de la dimension radiale générale de la dent.

Autrement dit, pour accomplir ce rôle de réduction d’ondulations de couple, ou «Torque ripple » en anglais, la rainure doit présenter une dimension, dans la direction radiale, qui soit suffisante.

Cette rainure ne doit pas être réduite à un point par exemple.

En variante, la rainure joint seulement l’un des bords radialement interne et radialement externe, et reste à distance non nulle de l’autre.

Ainsi l’une des extrémités de la rainure est en retrait de l’un de ces bords radialement interne et radialement externe, et par exemple cette rainure présente une dimension radiale plus courte que la dimension radiale générale de la dent.

Encore dans une autre variante, la rainure est en retrait des deux bords radialement interne et radialement externe.

Ainsi cette rainure n’est en contact avec aucun de ces bords radialement interne et radialement externe, et présente une dimension radiale plus courte que la dimension radiale générale de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure est continue entre ses extrémités.

En variante, la rainure est discontinue entre ses extrémités.

Ainsi la rainure est formée de plusieurs tronçons disposées les uns après les autres avec un espacement, régulier ou non, entre ces tronçons.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure est rectiligne et s’étend suivant une ligne radiale médiane de la face principale externe de la dent.

Ainsi la rainure est centrée sur cette face principale externe.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure s’étend suivant une forme courbe, par exemple avec un ou plusieurs coudes arrondis.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure est formée par un sillon sur la face principale externe de la partie d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, le sillon formant la rainure présente une profondeur sensiblement égale à la moitié de l’épaisseur de la partie d'extrémité de la dent.

Cette profondeur est mesurée parallèlement à l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure présente, en coupe transversale, une section rectangulaire ou une section trapézoïdale ou une section en demi-cercle.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure présente plusieurs facettes, notamment planes, qui sont jointives le long d’un chanfrein ou d’un arrondi.

Selon l’un des aspects de l’invention, la face principale externe de la partie d'extrémité de la dent présente, dans une région centrale, plusieurs rainures configurées pour réduire les ondulations de couple pouvant apparaitre lors du fonctionnement de la machine.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces rainures s’étendent radialement, avec un écartement angulaire ente elles.

Selon l’un des aspects de l’invention, la rainure est configurée pour coopérer avec un relief de positionnement d’un support multifonction ou d’un boîtier du stator.

Selon l’un des aspects de l’invention, ce relief de positionnement comprend une branche radiale intercalaire du support multifonction ou du boîtier.

Selon l’un des aspects de l’invention, la branche radiale intercalaire du support multifonction est positionnée circonférentiellement entre deux branches radiales délimitant un siège pour la dent.

Cette coopération entre la rainure de la dent et cette branche radiale intercalaire permet de renforcer le maintien mécanique de la dent sur le support multifonction.

Selon l’un des aspects de l’invention, les spires de fil formant l’enroulement s’étendent entre les deux parties d'extrémité de la dent.

Selon l’un des aspects de l’invention, la dent présente une symétrie miroir suivant un plan de symétrie contenant l’axe de rotation.

En variante, la dent ne possède pas de symétrie miroir suivant un plan de symétrie contenant l’axe de rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque dent comprend un empilement de tôles, cet empilement étant notamment radial.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces tôles sont des tôles en acier électrique, notamment des tôles en acier électrique à grains orientés.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’orientation des grains est parallèle à l’axe de rotation.

En variante, chaque dent est réalisée en matériau composite magnétique doux, ou « Soft Magnetic Composite (SMC) » en anglais, notamment obtenu par frittage.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels :

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, une machine électrique à flux axial selon un exemple de mise en œuvre de l’invention ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, la machine électrique à flux axial de la , sans le capot ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, la machine électrique à flux axial de la , sans l’un des rotors ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le support multifonction et les dents du stator de la machine électrique à flux axial de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, selon une vue différente, le support multifonction et les dents du stator de la machine électrique à flux axial de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le support multifonction, sans les dents, du stator de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, une zone du support multifonction de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le support multifonction et les dents du stator de la , avec une dent non représentée ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, l’un des conducteurs d’interconnexion électrique du support multifonction de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, l’une des dents du stator de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le boîtier de la machine électrique à flux axial de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, l’un des rotors de la machine électrique à flux axial de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, un support multifonction selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, une zone du support multifonction de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le support multifonction de la et les dents du stator ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, un détail du support multifonction de la et l’une des dents du stator,

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, l’ensemble des conducteurs d’interconnexion électrique du support multifonction de la ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le boîtier de stator selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, une dent qui coopère avec le boîtier de stator de la .

On a représenté, sur les figures 1 et 2, une machine électrique à flux axial 1, du type à aimants permanents, d’axe de rotation X, comprenant un stator 2 et deux rotors 3 et 4 placés de part et d’autre du stator 2, en face à face axialement avec ce stator 2. La ne montre pas un capot sur le stator 2 de manière à laisser apparaitre le rotor 4.

Dans l’exemple décrit, la machine électrique à flux axial 1 est configurée pour fonctionner en mode moteur et en mode générateur. Il s’agit ici d’un moteur synchrone à aimants permanents, pour la propulsion d’un véhicule électrique.

Chaque rotor 3, 4 comporte une platine 5 portant une pluralité d’aimants permanents 7 de contour sensiblement en secteur de disque, comme illustré sur la .

Les aimants 7 présentent une épaisseur qui est inférieure à l’épaisseur de la platine 5, ces épaisseurs étant mesurées suivant l’axe de rotation X.

Le stator 2 comprend :

• une pluralité d’enroulements électriques 10, qui sont visibles notamment sur les figures 4 et 8,
• une pluralité de dents 11 portant chacune l’un des enroulements électriques 10,
• un support multifonction 12, ou support d’interconnexion, configuré pour porter la pluralité de dents 11 et ce support multifonction 12 étant muni de conducteurs 14 d’interconnexion électrique agencés pour être connectés aux enroulements électriques 10.

Les enroulements 10 sur les dents 11 forment ensemble un bobinage général du stator, par exemple de type triphasé. Ces enroulements 10 sont réalisés par des spires de fils électriques autour de chaque dent 11.

Chaque dent 11 comprend un empilement radial de tôles en acier électrique à grains orientés.

L’orientation des grains est parallèle à l’axe de rotation.

En variante, chaque dent 11 est réalisée en matériau composite magnétique doux, ou « Soft Magnetic Composite (SMC) » en anglais, notamment obtenu par frittage.

Les enroulements 10 sont configurés pour être alimentés électriquement de sorte à générer un champ magnétique capable de produire avec les rotors 3 et 4 de la machine électrique à flux axial 1, un couple de sortie.

Une résine époxy peut être déposée sur les spires des enroulements 10.

Le support multifonction 12 comprend un moyeu central 18 et une couronne externe 19, et des branches radiales 20 s’étendent radialement entre ce moyeu central 18 et la couronne externe 19.

Dans l’exemple décrit, le support multifonction 12 comporte un corps monobloc 48, réalisé en matière plastique par moulage, et ce corps monobloc 48 comprend les branches radiales 20, le moyeu central 18 et la couronne externe 19.

Le moyeu central 18 comporte une ouverture centrale 21 configurée pour laisser passer un arbre rotatif 23 lié à aux rotors 3 et 4 de la machine électrique à flux axial 1.

La couronne externe 19 comprend une jupe externe 25 et une jupe interne 26 concentriques, toutes deux de forme cylindrique d’axe parallèle à l’axe de rotation X.

Les branches radiales 20 se raccordent à la jupe interne 26 de la couronne externe 19. Ainsi les branches radiales 20 s’étendent entre le moyeu central 18 et cette jupe interne 26 de la couronne externe 19.

Comme on peut bien le voir sur la , les jupes interne 26 et externe 25 se raccordent l’une à l’autre par une bande circonférentielle plane 27 de sorte que la couronne externe 19 présente une section transversale en U.

Les conducteurs 14 d’interconnexion électrique sont placés entre les jupes interne 26 et externe 25 de la couronne externe 19.

Comme illustré sur les figures 9 et 17, chaque conducteur 14 d’interconnexion électrique comprend un barreau conducteur plat 15 de forme circulaire, auquel se raccordent huit languettes de connexion électrique 16 agencées pour être connectées aux fils électriques formant les enroulements 10. Ces languettes de connexion électrique 16 sont disposées de manière régulière sur le barreau conducteur plat 15 et s’étendent axialement, de manière parallèle à l’axe de rotation X.

Les huit enroulements électriques 10 associés à chaque conducteur 14 d’interconnexion électrique appartiennent à une même phase électrique. Dans l’exemple décrit, il est prévu trois conducteurs 14 d’interconnexion électrique associés à trois phases électriques, et un conducteur 114 d’interconnexion électrique formant le neutre électrique. Ce conducteur 114 d’interconnexion électrique comporte des languettes de connexion électrique 116. Les quatre conducteurs 14 et 114 d’interconnexion électrique sont disposés les uns au-dessus des autres, avec un espacement entre eux pour éviter des contacts électriques entre eux.

Est également prévu un barreau électrique neutre, de forme annulaire, avec des languettes de connexion électrique 29 (visibles sur la par exemple) pour chaque enroulement électrique 10.

Comme illustré sur les figures 4 et 5, un compartiment 30 formé sur la couronne externe 19 est configuré pour recevoir trois extrémités de sortie électrique 17 des trois barreaux conducteurs 15 de manière à permettre une connexion électrique de ces barreaux conducteurs 15 à un dispositif électrique externe pour fournir le courant triphasé au stator 2.

Le compartiment 30 avec les trois extrémités de sortie électrique 17 est intégré dans un connecteur électrique 32 de la machine électrique à flux axial 1.

Les barreaux conducteurs 15 sont noyés dans une résine 31 déposée dans la couronne externe 19, entre ses jupes interne 26 et externe 25. Les languettes de connexion électrique 16 sont laissées libres, à savoir non noyées dans la résine 31.

Le support multifonction 12 comprend une pluralité de sièges 33 sur chacun desquels est en appui une dent 11.

Ces sièges 33 de dent sont disposés autour de l’axe de rotation X, de manière régulière.

Chaque siège 33 est délimité par deux branches radiales 20 du support multifonction 12 de sorte que chaque dent 11 est positionnée circonférentiellement entre deux branches radiales 20 voisines, qui s’étendent suivant deux rayons géométriques du support multifonction 12.

Comme illustré sur la , chaque dent 11 comporte une âme 34 autour de laquelle est réalisé l’enroulement électrique 10 et s’étendant suivant l’axe de rotation X et, à chacune de ses extrémités axiales, une partie d'extrémité 35 s’étendant transversalement à l'âme 34.

Chaque partie d'extrémité 35 définit avec l’âme 34 une forme sensiblement en T. Les deux parties d’extrémité 35 de la dent 11 sont symétriques l’une de l’autre par un plan de symétrie perpendiculaire à l’âme 34 et à l’axe de rotation X.

Chaque partie d'extrémité 35 présente une face principale externe 36 qui est généralement plane et orientée à l’opposé de l’âme 34.

Cette face principale externe 36 s’étend perpendiculairement à l’axe de rotation X, et présente un pourtour sensiblement en trapèze. Dans une variante non illustrée, ce pourtour peut être par exemple rectangulaire et chaque branche radiale 20 peut présenter une largeur variable lorsque l’on suit la branche du centre vers l’extérieur, de sorte que cette branche épouse la forme rectangulaire de la face principale externe 36 de la dent. Ainsi la branche radiale doit s’entendre au sens large, comme pouvant avoir une largeur constante ou variable, et éventuellement avoir une direction qui s’écarte d’un rayon géométrique du support multifonction 12.

Un isolant électrique, sous forme d’une feuille isolante ou d’un revêtement isolant, est interposé entre l’âme 34 de chaque dent 11 et l’enroulement 10.

La partie d'extrémité 35 de la dent 11 s’étend dans un espace circonférentiel 38 entre deux branches radiales 20 voisines du support multifonction 12.

La partie d'extrémité 35 de la dent 11 traverse cet espace circonférentiel 38 en venant, côté entrefer, sensiblement à affleurement des branches radiales 20.

Ainsi, du côté de l’entrefer, la partie d'extrémité 35 de la dent 11 ne fait pas saillie axialement au-delà des branches radiales 20, et la face principale externe 36 de la partie d'extrémité 35 de la dent 11 vient sensiblement en continuité des branches radiales 20.

Ainsi chaque dent 11 se rapproche axialement du rotor 3 ou 4 voisin, ce qui permet de réduire l’entrefer entre le stator 2 et le rotor 3 ou 4.

Les branches radiales 20 sont rectilignes et plates, et s’étendent perpendiculairement à l’axe de rotation X.

Chaque siège 33 du support multifonction 12 comporte une paire d’une première zone d’appui 40 et d’une deuxième zone d’appui 41 sur lesquelles s’appuie la partie d'extrémité 35 de la dent, comme cela est bien sur les figures 7 et 8.

Sur la , une des dents 11 n’a pas été représentée pour mieux laisser apparaitre le siège 33 correspondant.

La première zone d’appui 40 de cette paire de zones d’appui est formée sur la jupe externe 25 la couronne externe 19.

La deuxième zone d’appui 41 de cette paire de zones d’appui est formée sur le moyeu central 18.

Ainsi ces première et deuxième zones d’appui 40 et 41 sont écartées l’une de l’autre dans la direction radiale, et la partie d'extrémité 35 de la dent comporte un bord radialement interne 43 et un bord radialement externe 44 en appui respectivement sur les première et deuxième zones d’appui 41 et 40.

La partie d'extrémité 35 de la dent comporte deux bords latéraux 45 espacés circonférentiellement qui forment avec les bords radialement interne 43 et radialement externe 44, le pourtour de cette partie d'extrémité 35.

Les deux bords latéraux 45 de la partie d'extrémité 35 de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel 38 entre deux branches radiales 20 voisines du support multifonction 12.

Autrement dit, la partie d'extrémité 35 de la dent ne s’appuie pas sur les branches radiales 20 du support multifonction 12, mais seulement sur les première et deuxième zones d’appui 40 et 41.

Chaque zone d’appui 40 et 41 est une bande circonférentielle qui s’étend de l’une des branches radiales 20 à l’une des branches radiales 20 voisines. Ces première et deuxième zones d’appui 40 et 41 sont décalées axialement par rapport aux branches radiales 20 de sorte que la partie d'extrémité 35 de la dent puisse, en venant en butée sur ces première et deuxième zones d’appui 40 et 41, s’insérer dans l’espace circonférentiel 38 entre deux branches radiales 20.

La dimension radiale de la zone d’appui 40, 41 est inférieure à 20%, notamment à 10%, de la dimension radiale de la branche radiale. Ainsi la zone d’appui 40, 41 présente une dimension radiale assez faible par rapport à celle des branches radiales 20.

Le support multifonction 12 comporte, pour chaque siège 33, deux reliefs de positionnement 46 en regard et faisant saillie dans l’espace circonférentiel 38, ces reliefs de positionnement 46 étant agencés pour coopérer avec la partie d’extrémité 35 de la dent 11.

Chaque relief de positionnement 46 se pressente sous la forme d’un godron et s’étend depuis l’une des branches radiales 20, sensiblement au milieu de cette branche radiale 20.

Le stator 2 comporte un boîtier 50 (représenté isolément sur a ) configuré pour coopérer avec le support multifonction 12 de sorte à emprisonner les dents 11 entre ce support multifonction 12 et ce boîtier 50.

Le boîtier 50, réalisé par moulage d’une matière plastique ou moulage d’un alliage d’aluminium, et le support multifonction 12 sont fixés ensemble à l’aide de vis.

Le support multifonction 12 est logé entièrement dans un volume interne 51 du boîtier 50.

Un capot 52, généralement plat, est prévu pour fermer le volume interne 51 du boîtier 50.

Ce capot 52 est fixé à un bord annulaire d’extrémité 53 du boîtier 50, à l’aide de vis. Un joint d’étanchéité annulaire est interposé entre ce capot 52 et ce bord annulaire d’extrémité 53 du boîtier 50.

Le rotor 4 est logé dans le boîtier 50 et est disposé axialement entre le support multifonction 12 et ce capot 52.

Le boîtier 50 comprend une pluralité de sièges 55 sur chacun desquels est en appui une dent 11.

Les sièges 55 du boîtier 50 sont disposés autour de l’axe de rotation X, de manière régulière.

Ainsi chaque dent 11 est prise en sandwich entre un siège 55 du boîtier 50 et un siège 33 du support multifonction 12.

Le siège 55 du boîtier 50 et le siège 33 du support multifonction 12 présentent une surface identique.

Chaque siège 55 du boîtier 50 est délimité par deux branches radiales 56 du boîtier 50.

Chaque dent 11 est positionnée circonférentiellement entre deux branches radiales 56 voisines.

La partie d'extrémité 35 de la dent 11 s’étend dans un espace circonférentiel 57 entre deux branches radiales 56 voisines du boîtier 50.

Ainsi la dent 11 se rapproche axialement du rotor 3 voisin, ce qui permet de réduire l’entrefer entre le stator 2 et le rotor 3.

Le rotor 3 est placé en regard des branches radiales 56 du boîtier 50, à l’extérieur du boîtier 50.

La partie d'extrémité 35 de la dent traverse l’espace circonférentiel 57 en venant, côté entrefer avec le rotor 3, sensiblement à affleurement des branches radiales 56.

Ainsi, du côté de l’entrefer avec le rotor 3, la partie d'extrémité 35 de la dent ne fait pas saillie axialement au-delà des branches radiales 56, et la face principale externe 36 de la partie d'extrémité 35 de la dent vient sensiblement en continuité des branches radiales 56.

Les branches radiales 56 du boîtier 50 sont rectilignes et plates, et s’étendant perpendiculairement à l’axe de rotation X.

Les branches radiales 56 sont pourvues chacune d’une nervure de renfort 58. Ainsi chaque branche radiale 56 présente, en section transversale, une forme en T.

Cette nervure 58 s’étend entre deux dents 11 voisines.

Le boîtier 50 comprend une paroi annulaire interne 60 et une paroi annulaire externe 61, et les branches radiales 56 délimitant les sièges 55 s’étendent radialement entre cette paroi annulaire interne 60 et la paroi annulaire externe 61.

La paroi annulaire interne 60 du boîtier 50 comporte une ouverture centrale 67 configurée pour laisser passer l’arbre rotatif 23 lié à aux rotors 3 et 4 de la machine électrique à flux axial 1.

Le boîtier 50 est agencé pour porter des roulements à billes 69 servant de palier pour l’arbre rotatif 23.

Le boîtier 50 comprend un épaulement annulaire interne 68 sur lequel vient en appui le support multifonction 12.

Cet épaulement annulaire interne 68 est formé sur la paroi annulaire externe 61 du boîtier 50.

Le siège 55 pour chaque dent 11 comporte deux zones d’appui 63 et 64 qui sont écartées l’une de l’autre radialement.

La zone d’appui 63 du siège 55 est formée sur la paroi annulaire interne 60.

La zone d’appui 64 du siège 55 est formée sur la paroi annulaire externe 61.

Chaque zone d’appui 63, 64 est une bande circonférentielle qui s’étend de l’une des branches radiales 56 à l’une des branches radiales 56 voisines.

Le bord radialement interne 43 de la partie d’extrémité 35 de la dent 11 s’appuie sur la zone d’appui 63 du siège 55.

Le bord radialement externe 44 de la partie d’extrémité 35 de la dent 11 s’appuie sur la zone d’appui 64 du siège 55.

Les deux bords latéraux 45 de la partie d'extrémité 35 de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel 57 entre deux branches radiales 56 voisines du boîtier 50.

Autrement dit, la dent 11 ne s’appuie pas sur les branches radiales 56 du boîtier 50, mais seulement sur les deux zones d’appui 63 et 64.

La dimension radiale de la zone d’appui 63, 64 est inférieure à 20%, notamment à 10%, de la dimension radiale de la branche radiale 56.

Ainsi la zone d’appui 63, 64 présente une dimension radiale assez faible par rapport à celle des branches radiales 56.

On va maintenant décrire, en référence aux figures 13 à 16, un support multifonction 70 et des dents 71 selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention.

Ce support multifonction 70 est similaire au support multifonction 12 précédemment décrit, à l’exception des sièges 72 pour les dents 71, sièges 72 qui diffèrent des sièges 33 de l’exemple précédent.

Les dents 71 sont similaires aux dents 11 de l’exemple précédent, à l’exception des parties d’extrémité 73 qui diffèrent des parties d’extrémité 35 de l’exemple précédent.

Concernant le siège 72 du support multifonction 70, celui-ci comporte deux zones d’appui 74 qui sont écartées l’une de l’autre circonférentiellement, et la partie d'extrémité 73 de la dent 71 comporte deux bords latéraux 76 espacés circonférentiellement l’un de l’autre en appui chacun sur l’une des zones d’appui 74 du siège 72.

La partie d'extrémité 73 de la dent 71 comporte un bord radialement interne 77 et un bord radialement externe 78 qui forment avec les bords latéraux 76, le pourtour de cette partie d'extrémité 73 de la dent 71.

Le bord radialement interne 77 et le bord radialement externe 78 de la partie d'extrémité 73 de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel 79 entre deux branches radiales 80 voisines du support multifonction 70.

Autrement dit, la dent 71 ne s’appuie pas sur le moyeu central 18 et la couronne externe 19 du support multifonction 70, mais seulement sur les deux zones d’appui 74.

Ces deux zones d’appui 74 du siège 72 sont formées respectivement sur deux branches radiales 80 voisines.

Chaque zone d’appui 74 est une bande radiale qui s’étend sur l’une des branches radiales 80, sensiblement du moyeu central 18 jusqu’à la couronne externe 19.

Ainsi, sur chaque branche radiale 80, sont formées deux zones d’appui 74, respectivement pour deux dents 71 voisines.

Chaque branche radiale 80 comporte une nervure de renfort 81 qui est radiale et qui s’étend, de manière rectiligne, entre les deux zones d’appui 74 voisines de cette branche radiale 80.

Chaque branche radiale 80 présente ainsi une section en T.

La partie d'extrémité 73 de la dent 71 comporte, le long de chaque bord latéral 76, un épaulement 83 configuré pour venir en appui sur l’une des zones d’appui 74 du siège, et entre ces épaulements 83, la partie d'extrémité 73 de la dent 71 s’étend dans l’espace circonférentiel 79 entre deux branches radiales 80 voisines du support multifonction 70.

Les sièges et les branches radiales sur le boîtier sont le symétrique des sièges 72 du support multifonction 70, et ne sont pas davantage décrits.

Dans l’exemple décrit, chaque espace circonférentiel 79 est associé à deux reliefs de positionnement 85 en regard, appartenant respectivement au moyeu central 18 et à la couronne externe 19 du support multifonction 70.

Ces reliefs de positionnement 85, sous forme de godrons, servent à positionner la dent 71 dans l’espace circonférentiel 79.

Dans l’exemple décrit, chaque partie d'extrémité 73 présente une face principale externe 86 qui est orientée à l’opposé de l’âme 34 et qui comprend une rainure 90 dans une région centrale 91 de cette face principale externe 86, cette rainure 90 étant configurée pour réduire les ondulations de couple pouvant apparaitre lors du fonctionnement de la machine électrique à flux axial.

La région centrale 91 de la face principale externe 86 de la partie d'extrémité 73 de la dent désigne une région qui est éloignée circonférentiellement des deux bords latéraux 76 de la partie d'extrémité. La partie d'extrémité 73 de la dent définit deux pieds de dent 89 qui font saillie de part et d’autre de l’âme 34, ce qui donne la forme en T de l’âme 34 avec la partie d'extrémité 73.

Chaque rainure 90 joint, à ses deux extrémités, les deux bords radialement interne 77 et radialement externe 78 de la partie d’extrémité 73.

Ainsi la rainure 90 traverse, de manière continue et de manière centrée, entièrement la face principale externe 86 de la partie d'extrémité 73 de la dent, de son bord radialement interne 77 à son bord radialement externe 78.

La rainure 90 présente une forme rectiligne, suivant une direction radiale du stator 2.

Dans une variante non représentée, la rainure 90 s’étend suivant une forme courbe, par exemple avec un ou plusieurs coudes arrondis.

Chaque rainure 90 est formée par un sillon 93 sur la face principale externe 86 de la partie d'extrémité 73 de la dent.

Le sillon 93 présente une profondeur ef sensiblement égale à la moitié de l’épaisseur ep de la partie d'extrémité 73 de la dent 71. Cette profondeur et cette épaisseur sont mesurées parallèlement à l’axe de rotation X, dans la région centrale 91. L’épaisseur ep correspond à l’épaisseur maximale des pieds de dent 89.

La rainure 90 présente, en coupe transversale, une section rectangulaire. En variante, cette section peut être une section trapézoïdale ou une section en demi-cercle.

Dans un autre exemple de réalisation de l’invention illustré aux figures 18 et 19, chaque rainure 90 d’une dent 111 est configurée pour coopérer avec un relief de positionnement qui est une branche radiale intercalaire 151, d’un support multifonction ou d’un boîtier 150 du stator. La branche intercalaire 151 traverse le milieu du siège 133 associé.

Claims (17)

1. Stator (2) de machine électrique à flux axial (1), la machine électrique à flux axial ayant un axe de rotation (X), le stator comprenant :

   • une pluralité d’enroulements électriques (10),
   • une pluralité de dents (11 ; 71) portant chacune l’un des enroulements électriques (10),
   • un support multifonction (12 ; 70), ou support d’interconnexion, configuré pour porter la pluralité de dents (11 ; 71) et ce support multifonction étant muni de conducteurs d’interconnexion électrique (14) agencés pour être connectés aux enroulements électriques (10).
2. Stator selon la revendication précédente, dans lequel le support multifonction comprend une pluralité de sièges (33 ; 72) sur chacun desquels est en appui une dent (11 ; 71).
3. Stator selon la revendication précédente, dans lequel chaque siège (33 ; 72) est délimité par deux branches radiales (20 ; 80) du support multifonction (12 ; 70).
4. Stator selon la revendication précédente, dans lequel chaque dent (11 ; 71) comporte une âme (34) autour de laquelle est réalisé l’enroulement et s’étendant suivant l’axe de rotation (X) et, à chacune de ses extrémités axiales, une partie d'extrémité (35 ; 73) s’étendant transversalement à l'âme, et cette partie d'extrémité de la dent s’étend au moins partiellement dans un espace circonférentiel (38 ; 79) entre deux branches radiales (20 ; 80) voisines du support multifonction.
5. Stator selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le support multifonction (12 ; 70) comprend un moyeu central (18) et une couronne externe (19), et les branches radiales (20 ; 80) délimitant les sièges s’étendent radialement entre ce moyeu central et la couronne externe.
6. Stator selon l’une des revendications 2 à 5, dans lequel le siège (33 ; 72) de chaque dent comporte au moins une zone d’appui (63 ; 64 ; 74) sur laquelle s’appuie la dent, notamment une partie d'extrémité (35 ; 73) de la dent.
7. Stator selon la revendication précédente, dans lequel la zone d’appui (63 ; 64 ; 74) du siège est formée sur le moyeu central (18) ou la couronne externe (19) ou l’une des branches radiales (20 ; 80) du support multifonction.
8. Stator selon la revendication précédente, dans lequel le siège de chaque dent comporte au moins deux zones d’appui (63, 64 ; 74) sur lesquelles s’appuie la dent, notamment une partie d'extrémité (35 ; 73) de la dent.
9. Stator selon la revendication précédente, dans lequel les deux zones d’appui (63, 64) du siège sont écartées l’une de l’autre radialement, et la partie d'extrémité (35) de la dent comporte un bord radialement interne (43) et un bord radialement externe (44) en appui chacun sur l’une des zones d’appui du siège.
10. Stator selon la revendication 8, dans lequel les deux zones d’appui (74) sont écartées l’une de l’autre circonférentiellement, et la partie d'extrémité (73) de la dent comporte deux bords latéraux (76) espacés circonférentiellement l’un de l’autre en appui chacun sur l’une des zones d’appui (74) du siège.
11. Stator selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque dent comporte une âme autour de laquelle est réalisé l’enroulement et s’étendant suivant l’axe de rotation et, à chacune de ses extrémités axiales, une partie d'extrémité (73) s’étendant transversalement à l'âme, la partie d'extrémité présentant une face principale externe qui est orientée à l’opposé de l’âme et qui comprend une rainure (90) dans une région centrale de cette face principale externe, région centrale qui est éloignée circonférentiellement de deux bords latéraux de la partie d'extrémité, cette rainure étant configurée pour réduire les ondulations de couple pouvant apparaitre lors du fonctionnement de la machine électrique à flux axial.
12. Stator selon la revendication précédente, dans lequel chaque la rainure (90) est configurée pour coopérer avec un relief de positionnement d’un support multifonction ou d’un boîtier du stator, ce relief de positionnement comprenant notamment une branche radiale intercalaire (151) du support multifonction ou du boîtier.
13. Stator selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le support multifonction comporte au moins un relief de positionnement (46 ; 85) faisant saillie dans l’espace circonférentiel entre deux branches radiales voisines du support multifonction, ce relief de positionnement étant agencé pour coopérer avec la dent, notamment la partie d’extrémité de la dent.
14. Stator selon la revendication 5 et éventuellement l’une des autres revendications précédentes, dans lequel le support multifonction comporte un corps monobloc (48), notamment réalisé en matière plastique, notamment par moulage, et ce corps monobloc comprend les branches radiales, le moyeu et la couronne externe.
15. Stator selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le stator (2) comporte un boîtier (50) configuré pour coopérer avec le support multifonction (12 ; 70) de sorte à emprisonner les dents entre ce support multifonction et ce boîtier, notamment le boîtier (50) comprenant une pluralité de sièges (55) sur chacun desquels est en appui une dent.
16. Stator selon la revendication 4 et éventuellement l’une des revendications précédentes, dans lequel les branches radiales (20 ; 80) du support multifonction sont en retrait axialement des parties d'extrémité (35 ; 73) des dents, ou sont à affleurement des parties d'extrémité des dents.
17. Machine électrique à flux axial (1), notamment du type à aimants permanents, comprenant un stator (2) selon l’une des revendications précédentes, et au moins un rotor (3 ; 4) disposé face à face avec le stator (2), dans la direction axiale.