FR2853155A1 - Rotor pour moteur a courant continu sans balais, et procede pour l'assemblage d'un tel rotor - Google Patents
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Abstract
Rotor pour moteur à courant continu sans balais, et procédé pour l'assemblage d'un tel rotor.L'invention se rapporte à un rotor pour un moteur à courant continu sans balais (2), comprenant un arbre (3), un corps de flux magnétique de retour (4) disposé sur l'arbre (3), et un aimant annulaire (5) entourant le corps de flux magnétique de retour (4). Le rotor est caractérisé selon l'invention en ce qu'une fente (8) est formée dans la partie axiale située entre le corps de flux magnétique de retour (4) et l'aimant annulaire (5) et qu'au moins un élément de retenue (6; 9; 16; 26; 11) est prévu qui est relié, à l'extérieur de la fente, à l'arbre (3) ou au corps de flux magnétique de retour (4), d'une part et à l'aiment annulaire (5) d'autre part, et par lequel l'aimant annulaire (5) est solidaire de l'arbre (3) ou, respectivement, du corps de flux magnétique de retour (4) par liaison par conjugaison de forces et est en outre centré par rapport à l'arbre (3) ou au corps de flux magnétique de retour (4).
Description
L'invention a pour objet un rotor pour un moteur à courant continu sans
balais,
comprenant un arbre, un corps de flux magnétique de retour disposé sur l'arbre, et un aimant annulaire entourant le corps de flux magnétique de retour. L'invention a également pour objet un procédé pour assembler un rotor pour un moteur à courant continu sans balais.
Dans les moteurs à courant continu sans balais, appelé moteurs BLDC, les aimants permanents nécessaires sont souvent disposés sur la surface du rotor. Les aimants annulaires constituent une forme de réalisation usuelle.
Lorsqu'on place des aimants permanents sur la surface d'un rotor, on prévoit 10 un corps de flux magnétique de retour entre l'arbre central et les aimants permanents.
Le corps de flux magnétique de retour est solidement fixé sur l'arbre. L'aimant annulaire est collé sur ce corps de flux magnétique de retour de sorte qu'un couple peut être transféré depuis des aimants permanents via le corps de flux magnétique de retour sur l'arbre. La largeur de la fente de collage entre l'aimant annulaire et le corps 15 de flux magnétique de retour doit se situer entre une limite supérieure et une limite inférieure afin de fournir un collage optimal.
La fente entre le corps de flux magnétique de retour et l'aimant annulaire remplit en plus une autre fonction car la différence de dilatation thermique entre le corps de flux magnétique de retour et l'aimant annulaire est encore un autre problème 20 dans les rotors de ce genre. La fente entre les deux pièces doit encore être adaptée de telle manière que l'aimant annulaire ne soit pas endommagé par le corps de flux magnétique de retour se dilatant. Ceci est particulièrement critique car le matériau de l'aimant annulaire a été optimisé pour atteindre des bonnes propriétés magnétiques mais est mécaniquement cassant et non élastique. Lors d'un chauffage du rotor, 25 l'entrefer entre l'aimant annulaire et le corps de flux magnétique de retour diminue ce qui crée des tensions. Des fissures peuvent apparaître dans le matériau magnétique et dans le pire des cas, l'aimant peut éclater en de nombreuses pièces.
Lors du dimensionnement de la fente entre l'aimant annulaire et le corps de flux magnétique de retour, on doit prendre en considération une mesure optimale pour le 30 collage, d'une part, et une mesure optimale en ce qui concerne la dilatation thermique, d'autre part. Il y a un problème en ce que la dimension de la fente déterminée par considération de la dilatation thermique des composants n'est pas nécessairement la même que la largeur de la fente de collage requise pour atteindre un bon collage.
L'adhésif doit en plus présenter des propriétés élastiques pour que la pression exercée 35 par le corps de flux magnétique de retour sur l'aimant puisse être tenue la plus faible que possible. Lors du collage, l'aimant doit être placé de manière centrée afin d'éviter un déséquilibre et de répartir uniformément la colle.
Lors de l'assemblage du rotor, il y a danger que l'aimant, après sa mise en place sur le corps de flux magnétique de retour, ne soit pas centré comme désiré. 5 Ceci se traduit par une fente de mesure inégale pouvant atteindre des valeurs de O mm jusqu'au double de la valeur prévue. Lors de l'assemblage, le fait que la colle doit durcir avant que l'assemblage du rotor ne puisse continuer représente une difficulté supplémentaire. On doit absolument empêcher un déplacement axial ou radial de l'aimant afin d'exclure un endommagement ultérieur de l'aimant annulaire. Le montage 10 devient long et onéreux.
L'invention a pour objectif de fournir un rotor pour un moteur à courant continu sans balais dans lequel un endommagement de l'aimant annulaire par le corps de flux magnétique de retour, provoqué par une dilatation thermique, est empêché, et une disposition centrée de l'aimant annulaire par rapport à l'arbre ou au corps de flux 15 magnétique de retour est assurée de façon simple.
Dans ce but l'invention a pour objet un rotor pour un moteur à courant continu sans balais, comprenant un arbre, un corps de flux magnétique de retour disposé sur l'arbre, et un aimant annulaire entourant le corps de flux magnétique de retour, le rotor étant remarquable en ce que une fente est formée dans la partie axiale entre le corps 20 de flux magnétique de retour et l'aimant annulaire et au moins un élément de retenue est prévu qui est relié à l'extérieur de la fente d'une part à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour et d'autre part à l'aimant annulaire, et par lequel l'aimant annulaire est relié solidairement par conjugaison de forces à l'arbre ou, respectivement, au corps de flux magnétique de retour et est en outre centré par 25 rapport à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour.
Le rotor selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes: - une enveloppe est prévue qui entoure l'aimant annulaire; - l'élément de retenue et l'enveloppe sont en une pièce et forment un manchon, 30 l'aimant annulaire étant relié solidairement par conjugaison de forces avec le manchon par engagement par pression dans le manchon; - le manchon est relié par un côté au corps de flux magnétique de retour et est fermé par cintrage sur l'autre côté; - le manchon est relié par un côté au corps de flux magnétique de retour et est 35 fermé de l'autre côté par injection de matière synthétique; - un deuxième élément de retenue est prévu qui, sur l'autre côté de l'aimant annulaire, est relié à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour ainsi qu'à l'aimant annulaire afin de relier de manière centrée l'aimant annulaire à l'arbre ou respectivement au corps de flux magnétique de retour; - le deuxième élément de retenue présente la forme d'un manchon; le premier et/ou le deuxième élément de retenue sont réalisés sous forme d'élément élastique exerçant sur l'aimant annulaire une force agissant parallèlement par rapport à l'arbre; - un élément élastique est prévu sur un côté de l'aimant annulaire et que le 10 corps de flux magnétique de retour comporte sur l'autre côté un chanfrein de centrage contre lequel l'aimant annulaire est précontraint par l'élément élastique; - l'élément ou les éléments élastiques sont solidaires de l'aimant annulaire par liaison avec complémentarité de forme; - le deuxième élément de retenue est formé par un enrobage de matière 15 synthétique injectée qui fait prise dans un profil situé sur la face frontale de l'aimant annulaire et fixe ainsi la distance de l'aimant annulaire par rapport à l'arbre; - les éléments de retenue sont formés par un manchon qui est en contact avec les régions du bord du corps de flux magnétique de retour, et un évidement est prévu dans le corps de flux magnétique de retour entre les régions de bord pour former en 20 entrefer, l'aimant annulaire ne s'étendant que dans la région l'entrefer; - une enveloppe est prévue autour de l'aimant annulaire.
Selon l'invention, l'objectif énoncé plus haut est atteint par un rotor du genre indiqué ci-dessus, qui est caractérisé en ce qu'une fente est formée dans la partie axiale située entre le corps de flux magnétique de retour et l'aimant annulaire, et qu'au 25 moins un élément de retenue est prévu qui est relié à l'extérieur de la fente d'une part à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour et d'autre part à l'aimant annulaire, et par lequel l'aimant annulaire est relié solidairement à l'arbre ou respectivement au corps de flux magnétique de retour par conjugaison de forces et est en outre centré par rapport à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour, respectivement.
Le rotor selon l'invention présente l'avantage qu'il n'y a aucun collage nécessaire mais que l'aimant annulaire est centré sur l'arbre ou sur le corps de flux magnétique de retour, respectivement, par ledit au moins un élément de retenue. Le transfert de force de l'aimant annulaire au corps de flux magnétique de retour ou à l'arbre est effectué également par ledit au moins un élément de retenue de sorte qu'il 35 n'y a pas de problème de connexions collées insuffisantes.
Il y a encore un autre avantage en ce que la fente peut être réalisée sous forme d'entrefer et est alors exempte de matière ce qui peut être déterminant si, dans un cas limite, l'aimant est détruit par le corps de flux magnétique de retour ou pas.
Il est également avantageux que, grâce à la possibilité d'assemblage sans 5 collage, le durcissement nécessaire de la colle après le montage est devenu superflu.
Le rotor peut être amené au montage ultérieur sans perte de temps immédiatement après l'assemblage de l'arbre, du corps de flux magnétique de retour et de l'aimant annulaire.
Lorsque l'élément de retenue est réalisé avantageusement sous forme de 10 manchon, la chute de petits morceaux désagrégés sur la partie extérieure de l'aimant annulaire est simultanément empêchée.
Selon une première mise en oeuvre avantageuse, l'aimant annulaire est engagé par pression dans l'intérieur d'un manchon réalisé comme élément de retenue.
Selon une autre réalisation avantageuse, l'aimant annulaire est placé à l'extérieur du 15 manchon réalisé en forme d'élément de retenue. L'autre côté du manchon qui est d'abord ouvert sera ensuite fermé par cintrage ou enrobé par injection.
Il est particulièrement avantageux de prévoir un chanfrein de centrage sur le corps de flux magnétique de retour sur lequel le manchon vient buter par son second côté. On obtient ainsi également un bon centrage sur le second côté du manchon. 20 Dans la région de l'aimant annulaire s'étendant axialement, donc parallèlement à l'axe du rotor, il reste quand même une fente ce qui supprime le danger d'un endommagement. Sur l'autre côté de l'aimant annulaire, on prévoit avantageusement un élément élastique relié à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour et qui pousse le manchon contre le chanfrein de centrage.
Dans une réalisation avantageuse, deux manchons sont prévus, le premier manchon n'entourant pas l'aimant annulaire sur toute sa longueur. Le deuxième manchon, qui forme un deuxième élément de retenue, est pressé par l'autre côté sur l'aimant annulaire ou fixée d'une autre manière de sorte qu'un bon centrage de l'aimant annulaire est garanti sur ses deux côtés.
Le procédé selon l'invention pour le montage d'un rotor destiné à un moteur à courant continu sans balais, comporte les étapes suivantes: fourniture d'un manchon, engagement par pression d'un aimant annulaire dans ou sur le manchon, fixation d'un corps de flux magnétique de retour sur un arbre, glissement de l'ensemble comportant le manchon et l'aimant annulaire sur l'ensemble comprenant l'arbre et le corps de flux 35 magnétique de retour, centrant de ce fait un premier côté du manchon par rapport à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour, le diamètre intérieur ou extérieur, respectivement, de l'ensemble étant déterminé de telle manière qu'un entrefer subsiste entre les ensembles.
Le procédé selon l'invention offre également la possibilité de fabriquer sans collage le rotor destiné à un moteur à courant continu sans balais.
Des réalisations avantageuses de l'invention sont définies dans des sousrevendications.
L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit à l'aide d'exemples d'exécution. Dans les dessins: - les figures 1 à 3 représentent des vues en coupe transversale d'exemples de 10 rotors selon l'invention comportant chacun un manchon à titre d'élément de retenue, - les figures 4 et 5 montrent des rotors selon l'invention ayant deux manchons à titre de deux éléments de retenue, vus en coupe transversale, - la figure 6 est une vue en coupe transversale d'un rotor selon l'invention comportant un élément élastique à titre d'élément de retenue, - la figure 7 est une vue de dessus du côté frontal du rotor selon la figure 6, - la figure 8 est une vue en coupe transversale d'un rotor selon l'invention comportant deux éléments élastiques à titre d'élément de retenue, - la figure 9 montre encore un autre exemple d'exécution d'un rotor selon l'invention en vue en coupe transversale, - la figure 10 est une vue en coupe transversale d'un rotor selon l'invention dont l'aimant annulaire est situé à l'extérieur d'un manchon, - la figure 11 représente un moteur à courant continu comportant un rotor selon l'invention, et - la figure 12 montre la direction d'un véhicule équipé d'un moteur à courant 25 continu selon l'invention.
La figure 1 montre un rotor selon l'invention comportant un arbre 3, un corps de flux magnétique de retour 4 et un aimant annulaire 5. Le corps de flux magnétique de retour 4 est engagé par pression sur l'arbre 3 et est ainsi relié solidairement à l'arbre par conjugaison de forces. L'aimant annulaire 5 est ajusté, en ce qui concerne ses 30 dimensions, aux dimensions d'un manchon 6 de telle façon que la liaison entre l'aimant annulaire 5 et le manchon 6 est également réalisée par conjugaison de forces. Entre le corps de flux magnétique de retour 4 et l'aimant annulaire 5 se trouve un entrefer 8.
La grandeur de cet entrefer 8 est déterminée par les dimensions du manchon 6 et de l'aimant annulaire 5.
Un premier côté 7 du manchon 6 est relié solidairement par conjugaison de forces au corps de flux magnétique de retour 4, par exemple engagé par pression. Le manchon 6 forme un élément de retenue car il est relié solidairement par conjugaison de forces au corps de flux magnétique de retour 4 ainsi qu'à l'aimant annulaire 5.
L'aimant annulaire 5 est centré par le manchon 6 exactement par rapport à l'arbre 3 sur le premier côté 7 du manchon 6. Il n'y a pas d'autre centrage prévu sur l'autre côté 5 du manchon 6, mais ce manchon 6 présente une stabilité suffisante pour retenir l'aimant annulaire 5 dans sa position même lors d'une rotation rapide.
Pour la fabrication d'un rotor selon la figure 1, on engage par pression d'abord le corps de flux magnétique de retour 4 sur l'arbre. Ensuite, l'aimant annulaire 5 est engagé par pression dans le manchon 6. Puis, l'ensemble comportant le manchon 6 10 et l'aimant annulaire 5 peut être poussé sur l'ensemble comportant l'arbre 3 et le corps de flux magnétique de retour 4, la région de liaison solidaire par conjugaison de forces avec le corps de flux magnétique de retour 4 étant située vers le premier côté 7 du manchon 6. Le manchon 6 peut être fermé par cintrage sur son second côté opposé au premier côté 7. Cela a déjà été exécuté dans la représentation de la figure 1.
L'aimant annulaire 5 n'est pas encore magnétisé, à savoir qu'il ne s'agit d'abord que d'un matériau bien magnétisable. Après l'assemblage, l'aimant annulaire 5 est magnétisé et acquiert donc sa qualité d'aimant permanent. Le manchon 6 est fabriquée à partir d'un matériau magnétiquement non conducteur et n'exerce donc pas d'influence notable sur la magnétisation. Elle ne dérange pas non plus l'action de 20 l'aimant annulaire 5 plus tard. Le manchon 6 est avantageusement une pièce fabriquée par emboutissage profond en aluminium ou en acier inoxydable car ces matériaux ne sont pas magnétiquement conducteurs. On peut cependant également considérer d'autres matériaux.
Puisque le manchon 6 sert au centrage de l'aimant annulaire 5 par rapport à 25 l'arbre 3, il doit être fabriquée de façon relativement précise ainsi que le corps de flux magnétique de retour dans la région dans laquelle il est engagé par pression sur le manchon 6. On considère comme avantageux une épaisseur du manchon 6 comprise entre 0,2 et 0,5 mm.
La figure 2 montre une variante du rotor de la figure 1. Contrairement à la 30 figure 1, le manchon 6 est engagé par pression selon la figure 2 par son premier côté 7 directement sur l'arbre 3; le manchon 6 se trouve donc directement centré par rapport à l'arbre 3. On note comme avantage que les tolérances du corps de flux magnétique de retour 4 ne jouent pas un très grand rôle.
La figure 3 montre une variante de l'exemple d'exécution de la figure 2. Au lieu 35 de fermer par cintrage le second côté du manchon 6 après l'engagement par pression de l'aimant annulaire 5, ce second côté est fermé par injection ou coulée de matière synthétique 12. Selon le profil de la face frontale de l'aimant annulaire 5, la pièce en matière synthétique 12 forme un élément de retenue additionnel, la distance entre l'aimant annulaire 5 et l'arbre 3 étant fixée. Des charges très élevées au cours de l'exploitation ne peuvent donc pas causer un déséquilibre de l'aimant annulaire 5 par un changement du centrage.
Les exécutions selon les figures 1 à 3 ont en commun que le manchon 6 forme simultanément une enveloppe pour le côté extérieur de l'aimant annulaire 5. Ceci est d'une grande importance pour la sécurité d'utilisation car un entrefer relativement très étroit se trouve entre le rotor et un stator du moteur à courant continu. Si des corps 10 étrangers entrent dans cet entrefer, le moteur peut bloquer ce qui doit être évité. Ces corps pouvant être à l'origine d'un blocage sont souvent des morceaux éclatés de l'aimant permanent qui consistent en un matériau relativement cassant. Dans les exécutions selon les figures 1 à 3, des pièces éclatées ne peuvent pas entrer dans l'entrefer mais restent à l'intérieur du manchon 6.
Dans la figure 4, on prévoit également un centrage des deux côtés de l'aimant annulaire 5. Deux manchons 6 et 9 forment deux éléments de retenue, chacun d'eux étant situé à un côté de l'aimant annulaire 5 et du corps de flux magnétique de retour 4. Le premier manchon 6 ne forme plus d'enveloppe de protection de l'aimant annulaire en entier mais uniquement d'une première partie. L'autre partie de l'aimant 20 annulaire 5 est entourée par le deuxième manchon 9 qui est engagée par pression sur l'arbre 3 et autour de l'aimant annulaire 5 depuis l'autre côté. De cette manière, on obtient également une couverture sur toute la surface de l'aimant annulaire 5.
L'assemblage du rotor de la figure 4 est effectué en ce qu'on engage d'abord l'aimant annulaire 5 dans le premier manchon 6. Le premier manchon 6 forme un 25 élément de retenue sur le premier côté 7 après l'engagement sur l'arbre 3. Le deuxième manchon 9 forme également un élément de retenue mais qui est engagé ultérieurement. En règle générale, le premier manchon 6 est suffisant pour transférer le couple rotatif de l'aimant annulaire 5 à l'arbre 3. Les dimensions du deuxième manchon 9 peuvent alors être un peu plus grandes ce qui facilite le montage. Le 30 deuxième manchon 9 doit cependant quand même être bloqué avec son premier côté pour qu'un centrage exact de l'aimant annulaire 5 par rapport à l'arbre 3 soit assuré.
La figure 5 montre une modification de l'exécution de la figure 4 dans laquelle les éléments de retenue formés par la première et le deuxième manchon 6 et 9 ne 35 sont pas engagé sur l'arbre mais sur le corps de flux magnétique de retour 4.
Dans l'exécution selon la figure 6, un élément de retenue est formé par un élément élastique 11. Cet élément peut être relié ou bien à l'arbre 3 ou bien au corps de flux magnétique de retour 4. L'élément élastique 11 exerce une force axiale sur l'aimant annulaire 5 ce qui précontraint l'aimant annulaire 5 contre un chanfrein de 5 centrage 13 situé sur le corps de flux magnétique de retour 4. Grâce au chanfrein de centrage 13 en combinaison avec l'élément élastique 11, l'aimant annulaire 5 est centré automatiquement par rapport à l'arbre 3. L'élément élastique 11 et l'aimant annulaire peuvent être façonnés de telle manière qu'ils forment sur l'autre côté de l'aimant annulaire 5 un centrage additionnel de l'aimant annulaire 5 par rapport à 10 l'arbre 3. A cette fin, la face frontale de l'aimant annulaire 5 comporte des encoches dans lesquelles les bras élastiques s'encliquettent et forment également un liaison rigide par complémentarité de forme avec l'aimant annulaire ce qui rend possible le transfert d'un couple rotatif plus élevé.
Dans l'exemple d'exécution de la figure 6, on n'a pas représenté d'enveloppe 15 de protection à la périphérie extérieure de l'aimant annulaire 5. On peut prévoir un enrobage par injection extérieure en matière synthétique pour la protection contre l'éclatement de petits morceaux de l'aimant annulaire 5, ou par exemple une feuille d'aluminium collée en surface.
La figure 7 montre une vue de dessus de la face frontale du rotor 1 de la figure 20 6, l'élément élastique 11 étant bien visible. L'élément élastique 11 comporte, dans la réalisation représentée, huit bras élastiques qui sont attenant à l'aimant annulaire 5 et s'engrènent dans les encoches. Les côtés des encoches sont dotés de chanfreins qui peuvent être utilisés pour égaliser le jeu et les tolérances. Un grand nombre de points d'appui présente l'avantage que la force transférée par point d'appui est relativement 25 petite ce qui évite une charge trop élevée du matériau cassant de l'aimant annulaire 5.
Par principe, deux bras de ressort en opposition sont suffisants. On pourrait considérer que les bras de ressort n'agissent pas directement sur l'aimant annulaire 5 mais qu'on prévoit par exemple un élément annulaire intermédiaire qui distribue la force exercée par les bras de ressort.
La figure 8 montre un exemple d'exécution d'un rotor selon l'invention dans lequel un élément de retenue élastique 11 est prévu sur chaque côté de l'aimant annulaire 5. Afin d'obtenir un centrage dans cette exécution, des points de fixation doivent être prévus à l'aimant annulaire 5, dans lequel s'engrènent les éléments élastiques 11 et ajustent par conséquent une distance définie entre l'aimant annulaire 35 5 et l'arbre 3. Les points de fixation sont réalisés avec des encoches de la manière décrite à l'aide des figures 6 et 7. Le réglage de la distance se fait dans l'exemple d'exécution de la figure 8 par rapport à des épaulements prévus sur le corps de flux magnétique de retour 4. Dans cet exemple d'exécution également, une enveloppe de protection additionnelle doit être prévue à la périphérie extérieure de l'aimant annulaire 5.
La figure 9 montre un exemple d'exécution d'un rotor selon l'invention dans lequel le corps de flux magnétique de retour 4, l'aimant annulaire 5 et un manchon 16 peuvent très bien être pré-assemblés. Le manchon 16 est prévu pour être à double paroi, une paroi formant la périphérie extérieure du rotor et l'autre paroi étant en contact avec l'arbre 3. Lors de l'assemblage, l'aimant annulaire 5 est d'abord engagé 10 par pression dans la région extérieure du manchon 16. Il est assuré par un chanfrein de centrage additionnel 15 situé sur la face frontale du manchon 16 qu'on obtient un positionnement très exact de l'aimant annulaire dans le manchon 16. Ensuite, le corps de flux magnétique de retour 4 est introduit dans l'ensemble formé par le manchon 16 et l'aimant annulaire 5. De cette manière, le corps de flux magnétique de retour 4 est 15 engagé par pression sur la paroi interne du manchon 16. On obtient un centrage additionnel de l'aimant annulaire 5 par le fait qu'il y a des chanfreins de centrage 13 coopérants à la fois sur le côté d'introduction de l'aimant annulaire 5 et sur le corps de flux magnétique de retour 4. Le corps de flux magnétique de retour 4 est donc introduit jusqu'à ce qu'il ne soit plus possible de le pousser plus loin en raison des 20 chanfreins de centrage 13 qui sont en contact l'un avec l'autre.
Ensuite, le manchon encore ouvert est fermé côté introduction par une matière synthétique 12 injectée. On a prévu des évidements 14 à la fois sur l'aimant annulaire 5 et sur le corps de flux magnétique de retour 4 dans lesquels la masse de matière synthétique injectée va pénétrer. Après le refroidissement de la matière synthétique, 25 un déplacement des éléments depuis la position centrée n'est plus possible même s'il y a une dilatation thermique du corps de flux magnétique de retour 4 et de l'aimant annulaire 5. Lors d'une dilatation thermique du corps de flux magnétique de retour 4, un entrefer 8 empêche qu'une force radiale soit exercée sur l'aimant annulaire 5 et qui pourrait causer des dommages. Par les chanfreins 13, une dilatation du corps de flux 30 magnétique de retour 4 a pour résultat au plus une force axiale et éventuellement un déplacement relatif de l'aimant annulaire 5 par rapport au corps de flux magnétique de retour 4 qui sera cependant égalisé par la matière synthétique plus souple de la masse injectée 12.
Dans l'exemple d'exécution selon la figure 10, un manchon 26 est glissé au35 dessus du corps de flux magnétique de retour 4. Celui-ci comporte un évidement central de sorte que le manchon 26 ne touche le corps de flux magnétique de retour 4 que dans des régions marginales. L'aimant annulaire 5 est disposé sur l'extérieur du manchon 26 et ne s'étend que sur la région de l'évidement. Une dilatation thermique du corps de flux magnétique de retour 4 ne peut donc pas exercer une force destructive sur l'aimant annulaire 5. Puisque le manchon 26 est en contact avec le 5 corps de flux magnétique de retour 4, d'un côté, et avec l'aimant annulaire 5 de l'autre, il forme un élément de retenue bilatéral pour l'aimant annulaire 5 et assure un centrage fiable. Le manchon 26 est fermé sur le premier côté 27 ce qui n'est cependant pas absolument indispensable. En plus, l'ensemble entier est pourvu d'une enveloppe en matière synthétique injectée 18 qui empêche l'éclatement de morceaux à partir de la 10 périphérie extérieure de l'aimant annulaire 5 et assure donc que le moteur ne peut pas bloquer.
La figure 11 montre de manière schématique et par exemple la construction d'un moteur à courant continu comportant un rotor selon l'une des figures 1 à 10. Le rotor 1 se trouve au centre du moteur 2. Le rotor est entouré par un stator 19. Entre 15 le rotor 1 et le stator 19 se trouve naturellement un entrefer, et le rotor est mobile par rapport au stator.
La figure 12 montre une construction possible d'une direction d'un véhicule à moteur en utilisant le moteur selon la figure 11. Il s'agit d'une direction assistée électrique qui doit être particulièrement fiable. Un blocage du moteur 2 aura pour 20 résultat que le véhicule n'est plus dirigeable. Un blocage doit être empêché dans toutes les conditions. Le fonctionnement est le suivant. Le conducteur tourne un volant 20 relié à une colonne de direction 21 comme dans une direction conventionnelle. Un capteur de couple 22 saisit le couple exercé par le conducteur.
Cette information est transmise à une électronique de commande 23. Celleci 25 commande le moteur 2 qui s'engrène par un engrenage, par exemple un engrenage à vis sans fin, additionnellement dans la direction et applique un couple additionnel à la colonne de direction 21 qui est alors disponible pour la direction du véhicule. Le positionnement du moteur sur la direction, représenté dans la figure, n'est qu'une réalisation donnée comme exemple. Une multitude d'autres dispositions est également 30 possible. il
Claims (15)
1. Rotor pour un moteur à courant continu sans balais (2), comprenant - un arbre (3), - un corps de flux magnétique de retour (4) disposé sur l'arbre (3), et - un aimant annulaire (5) entourant le corps de flux magnétique de retour (4), caractérisé en ce que - une fente (8) est formée dans la partie axiale entre le corps de flux magnétique de retour (4) et l'aimant annulaire (5) et - au moins un élément de retenue (6; 9; 16; 26; 11) est prévu qui est relié à l'extérieur de la fente d'une part à l'arbre (3) ou au corps de flux magnétique de retour (4) et d'autre part à l'aimant annulaire (5), et par lequel l'aimant annulaire (5) est relié solidairement par conjugaison de forces à l'arbre (3) ou, respectivement, au corps de flux magnétique de retour (4) et est en outre centré par rapport à l'arbre (3) ou au 15 corps de flux magnétique de retour (4).
2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une enveloppe (6, 9; 16; 18) est prévue qui entoure l'aimant annulaire (5).
3. Rotor selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de retenue et l'enveloppe sont en une pièce et forment un manchon (6; 9; 16), l'aimant annulaire 20 (5) étant relié solidairement par conjugaison de forces avec le manchon (6; 16) par engagement par pression dans le manchon.
4. Rotor selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon (6) est relié par un côté au corps de flux magnétique de retour (4) et est fermé par cintrage sur l'autre côté.
5. Rotor selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon (6; 16) est relié par un côté au corps de flux magnétique de retour (4) et est fermé de l'autre côté par injection de matière synthétique (12).
6. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un deuxième élément de retenue est prévu qui, sur l'autre côté de l'aimant annulaire (5), est relié à l'arbre (3) 30 ou au corps de flux magnétique de retour (4) ainsi qu'à l'aimant annulaire (5) afin de relier de manière centrée l'aimant annulaire (5) à l'arbre (3) ou respectivement au corps de flux magnétique de retour (4).
7. Rotor selon la revendication 6, caractérisé en ce que le deuxième élément de retenue présente la forme d'un manchon (9).
8. Rotor selon l'une des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que le premier et/ou le deuxième élément de retenue sont réalisés sous forme d'élément élastique (11) exerçant sur l'aimant annulaire (5) une force agissant parallèlement par rapport à l'arbre (3).
9. Rotor selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un élément élastique (11) est prévu sur un côté de l'aimant annulaire (5) et que le corps de flux magnétique 5 de retour (4) comporte sur l'autre côté un chanfrein de centrage (13) contre lequel l'aimant annulaire (5) est précontraint par l'élément élastique (11).
10. Rotor selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'élément ou les éléments élastiques (11) sont solidaires de l'aimant annulaire (5) par liaison avec complémentarité de forme.
il. Rotor selon la revendication 6, caractérisé en ce que le deuxième élément de retenue (12) est formé par un enrobage de matière synthétique injectée qui fait prise dans un profil (14) situé sur la face frontale de l'aimant annulaire (5) et fixe ainsi la distance de l'aimant annulaire (5) par rapport à l'arbre (3).
12. Rotor selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments de 15 retenue sont formés par un manchon (26) qui est en contact avec les régions du bord du corps de flux magnétique de retour (4), et qu'un évidement est prévu dans le corps de flux magnétique de retour (4) entre les régions de bord pour former en entrefer (8), l'aimant annulaire (5) ne s'étendant que dans la région l'entrefer (8).
13. Rotor selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une enveloppe (18) 20 est prévue autour de l'aimant annulaire (5).
14. Moteur à courant continu, caractérisé par un rotor (1) selon l'une des
revendications 1 à 13.
15. Direction d'un véhicule à moteur comportant - un volant (20), - une colonne de direction (21) et - une direction assistée électrique (2, 24), caractérisée en ce que la direction assistée comporte un moteur à courant continu (2) selon la revendication 14.
16. Procédé d'assemblage d'un moteur à courant continu sans balais, 30 comprenant les étapes suivantes: - fourniture d'un manchon (6), engagement par pression d'un aimant annulaire (5) dans ou sur le manchon (6), - fixation d'un corps de flux magnétique de retour (4) sur un arbre (3), et - glissement de l'ensemble comprenant le manchon (6) et l'aiment annulaire (5) sur l'ensemble comprenant l'arbre (3) et le corps de flux magnétique de retour (4), centrant de ce fait un premier côté du manchon (6) par rapport à l'arbre ou au corps de flux magnétique de retour (4), le diamètre intérieur ou extérieur, respectivement, de l'ensemble étant déterminé de telle manière qu'un entrefer (8) subsiste entre les ensembles.
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