FR3111029A1 - Rotor pour moteur électrique muni d’un circuit de refroidissement - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un rotor (10) pour moteur électrique (30) comprenant : - un arbre (12) de rotor monté rotatif autour d’un axe (X); - un paquet de tôles (14) monté coaxialement sur l’arbre (12) de rotor, ledit paquet de tôles (14) s’étendant entre une face latérale avant (143) et une face latérale arrière (144) et comprenant des premières cavités internes (141); - une pluralité d’aimants permanents (15) logés à l’intérieur des premières cavités internes (141) du paquet de tôles (14); - un flasque avant (17) et un flasque arrière (19) en forme de disque montés coaxialement sur l’arbre (32) de rotor et agencés axialement de part et d’autre du paquet de tôles (14) de telle sorte à être contigus respectivement aux faces latérales avant et arrière (143, 144) du paquet de tôles (14); caractérisé en ce que l’arbre (12) est muni d’au moins un canal interne (124) de circulation d’un fluide de refroidissement, dit canal d’entrée, et en ce que le flasque avant (17), respectivement le flasque arrière (19), est configuré pour former avec la face latérale avant (143), respectivement la face latérale arrière (144), du paquet de tôles (14) au moins un canal de sortie avant (175), respectivement au moins un canal de sortie arrière (195), à l’intérieur duquel peut circuler un fluide de refroidissement, ledit au moins un canal de sortie avant (175), respectivement arrière (195), étant en communication fluidique avec le canal d’entrée, et débouchant au niveau d’au moins une ouverture de sortie (178) située à la périphérie externe (177) dudit flasque avant (17), respectivement dudit flasque arrière (19) . Figure 1

Description

Rotor pour moteur électrique muni d’un circuit de refroidissement

L’invention concerne un rotor pour moteur électrique agencé pour permettre une meilleure évacuation de la chaleur générée lors de son fonctionnement. L’invention concerne également un moteur électrique comprenant un tel rotor.

De manière générale, les moteurs électriques actuels comportent un rotor solidaire d’un arbre et un stator qui entoure le rotor. Le stator est monté dans un carter qui comporte des roulements pour le montage en rotation de l’arbre. Le rotor comporte un corps formé par un empilage de tôles ou roues polaires (claw pole) maintenues sous forme de paquet au moyen d’un système de fixation adapté. Le corps du rotor comporte des cavités internes logeant des aimants permanents. Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue de dents délimitant deux à deux une pluralité d’encoches ouvertes vers l’intérieur du corps de stator et destinées à recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements de phase traversent les encoches du corps de stator et forment des chignons faisant saillie de part et d’autre du corps de stator. Les enroulements de phase peuvent par exemple être constitués d’une pluralité de segments de conducteur en forme de U, les extrémités libres de deux segments adjacents étant reliées entre elles par soudage.

Dans le rotor, le paquet de tôles est enserré axialement entre un flasque avant et un flasque arrière montés coaxialement à l’arbre. Chaque flasque a globalement la forme d’un disque s’étendant dans un plan radial perpendiculaire à l’axe de l’arbre. Chaque flasque comporte un orifice central pour le montage coaxial sur l’arbre et plusieurs trous traversants destinés à recevoir des vis de fixation traversant axialement l’ensemble du paquet de tôles, lesdites vis étant solidarisées aux flasques au moyen d’écrous. Les flasques avant et arrière sont généralement formés d’un matériau amagnétique, conducteur de chaleur, par exemple un métal.

Le carter comporte généralement des paliers avant et arrière assemblés ensemble. Les paliers définissent une cavité interne dans laquelle sont logés le rotor et le stator. Chacun des paliers porte centralement un roulement à bille pour le montage en rotation de l’arbre du rotor.

Lors du fonctionnement du moteur, le courant circulant à travers les enroulements de phase du stator génère une chaleur importante qui doit être évacuée. Pour refroidir le moteur, il existe actuellement plusieurs solutions. L’une de ces solutions consiste à faire circuler de l’huile à travers l’arbre du rotor et à faire circuler ensuite cette huile le long du corps de stator de telle sorte qu’elle soit en contact avec les chignons des enroulements de phase. Cette circulation d’huile peut toutefois s’avérer difficile à réaliser en fonction du design du flasque d’équilibrage, notamment du fait de la présence d’ailettes ou d’écrous en vis-à-vis du trajet de l’huile, ainsi que du fait des problématiques d’indexage du flasque par rapport à l’arbre. Une telle solution nécessite donc de prévoir de nombreuses modifications au niveau de la structure du moteur, ce qui la rend difficile à mettre en œuvre, et, donc, relativement couteuse.

L’invention vise donc à proposer un rotor et un moteur électrique comprenant un tel rotor agencé pour permettre une meilleure évacuation de la chaleur générée lors de son fonctionnement et ne présentant pas les inconvénients des solutions existantes décrites précédemment.

Cette invention permet également d’utiliser le même circuit de refroidissement pour refroidir à la fois les aimants permanents du stator et les chignons du stator de ce moteur électrique.

A cet effet, l’invention concerne un rotor pour moteur électrique comprenant :

- un arbre de rotor monté rotatif autour d’un axe ;

- un paquet de tôles monté coaxialement sur l’arbre de rotor, ledit paquet de tôles s’étendant entre une face latérale avant et une face latérale arrière et comprenant des premières cavités internes ;

- une pluralité d’aimants permanents logés à l’intérieur des premières cavités internes du paquet de tôles ;

- un flasque avant et un flasque arrière en forme de disque montés coaxialement sur l’arbre de rotor et agencés axialement de part et d’autre du paquet de tôles de telle sorte à être contigus respectivement aux faces latérales avant et arrière du paquet de tôles ;

caractérisé par le fait que l’arbre est muni d’au moins un canal interne de circulation d’un fluide de refroidissement, dit canal d’entrée, et en ce que le flasque avant, respectivement le flasque arrière, est configuré pour former avec la face latérale avant, respectivement la face latérale arrière, du paquet de tôles au moins un canal de sortie avant, respectivement au moins un canal de sortie arrière, à l’intérieur duquel peut circuler un fluide de refroidissement, ledit au moins un canal de sortie avant, respectivement arrière, étant en communication fluidique avec le canal d’entrée, et débouchant au niveau d’au moins une ouverture de sortie située à la périphérie externe dudit flasque avant, respectivement dudit flasque arrière.

Ainsi configuré, le rotor de l’invention permettra de mieux évacuer la chaleur générée lors de son utilisation, du fait du passage d’un fluide de refroidissement dans les canaux de sortie avant et arrière formés à l’intérieur des flasques avant et arrière et qui sont contigus au paquet de tôles et aux aimants permanents. Par ailleurs, ledits canaux de sortie débouchant au niveau de la périphérie externe de chacun des flasques, le fluide de refroidissement pourra être dirigé ensuite vers les chignons du stator en positionnant de manière adéquate les ouvertures de sortie prévues à ce niveau dans chacun des flasques. Une évacuation de chaleur supplémentaire pourra ainsi être obtenue. En outre, le fait de faire circuler le fluide de refroidissement au travers des flasques d’extrémité génère peu de modifications au niveau de la structure générale du moteur électrique et, de ce fait, offre une solution relativement peu onéreuse au problème de l’évacuation de la chaleur dans les moteurs électriques.

Le rotor de l’invention pourra également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- l’arbre comprend une portion d’extrémité avant creuse et une portion d’extrémité arrière pleine séparée de la portion d’extrémité avant par une portion centrale creuse, la portion d’extrémité avant et la portion centrale étant traversées par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d’entrée de l’arbre, et en ce qu’au moins un trou orienté radialement par rapport à l’axe de l’arbre est formé à l’intérieur de la portion d’extrémité avant, respectivement de la portion centrale, de manière à déboucher, d’un côté, dans le canal d’entrée et, de l’autre côté, dans ledit au moins un canal de sortie avant, respectivement ledit au moins un canal de sortie arrière.

- l’arbre comprend un corps principal muni d’un trou borgne aligné selon l’axe de l’arbre, ledit trou borgne comprenant deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section possédant un premier diamètre interne et une deuxième section possédant un deuxième diamètre interne, le canal d’entrée de l’arbre étant défini conjointement par la première section et par la deuxième section du trou borgne.

- chacun des flasques avant et arrière possède une face interne en contact avec une face latérale du paquet de tôles, ladite face interne étant munie d’au moins une rainure s’étendant radialement depuis une zone centrale évidée dudit flasque, au niveau de laquelle ladite rainure est en communication fluidique avec le canal d’entrée de l’arbre, jusqu’à une face périphérique dudit flasque, ladite au moins une rainure formant avec la face latérale correspondante du paquet de tôles le canal de sortie avant ou arrière.

- ladite au moins une rainure possède un profil spécifique lui permettant d’optimiser les surfaces de contact entre le canal de sortie avant, respectivement arrière, et les aimants permanents logés dans le paquet de tôles.

- ladite au moins une rainure est formée d’une succession de segments radiaux et orthoradiaux contigus, lesdits segments définissant un profil en chicane destiné à accroître le trajet à parcourir par le fluide de refroidissement lors de sa circulation dans le canal de sortie avant, respectivement arrière, par rapport à un trajet qui serait radialement direct entre la zone centrale et la face périphérique dudit flasque avant, respectivement arrière.

- la face interne du flasque avant, respectivement arrière, est munie d’une pluralité de rainures s’étendant radialement depuis une zone centrale évidée dudit flasque avant, respectivement arrière, au niveau de laquelle lesdites rainures sont en communication fluidique avec le canal d’entrée de l’arbre, jusqu’à une face périphérique dudit flasque avant, respectivement arrière, lesdites rainures formant avec la face latérale correspondante du paquet de tôles une pluralité de canaux de sortie avant, respectivement arrière.

- chacune desdites rainures fait face à un trou radial formé au travers de l’arbre, ledit trou radial débouchant, d’un côté, sur le canal d’entrée de l’arbre et, de l’autre côté, sur la paroi périphérique de l’arbre.

- les aimants permanents sont constitués de ferrite.

- les aimants permanents sont constitués de terre rare.

- au moins l’un des flasques avant et arrière est réalisé en matière plastique.

L’invention concerne également un moteur électrique comprenant un rotor tel que défini ci-dessus et un stator annulaire qui entoure le rotor de manière coaxiale à l’arbre, des chignons faisant saillie axialement de part et d’autre du stator, caractérisé par le fait que l’ouverture de sortie, respectivement chacune des ouvertures de sortie, à travers laquelle sort le fluide de refroidissement des flasques avant et arrière, est alignée axialement avec les chignons de manière à permettre un refroidissement desdits chignons par l’intermédiaire dudit fluide de refroidissement.

L’invention sera davantage comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre, faite en référence aux figures ci-annexées.

est une vue en coupe longitudinale d’un rotor selon un premier mode de réalisation de l’invention,

est une vue en coupe longitudinale d’un moteur électrique incorporant le rotor selon la figure 1,

est une vue en perspective de l’arbre utilisé dans le rotor de la figure 1,

est une vue en coupe longitudinale de l’arbre de la figure 3,

est une vue axiale arrière du rotor selon la figure 1, le flasque arrière ayant été retiré,

est une vue en perspective de la face interne du flasque avant utilisé dans le rotor de la figure 1,

est une vue axiale de la face interne du flasque de la figure 6,

est une vue axiale arrière d’un rotor selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, le flasque arrière ayant été retiré,

est une vue axiale de la face interne du flasque avant utilisé dans le rotor de la figure 8.

Dans l’ensemble de la description et dans les revendications, les termes « axial » et « radial » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe de rotation du rotor. Ainsi, une orientation axiale se rapporte à une orientation parallèle à l’axe de rotation du rotor et une orientation radiale se rapporte à une orientation perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor. Une orientation orthoradiale se rapporte à une orientation perpendiculaire à une orientation radiale dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor. Par ailleurs, par convention, les termes « avant » et « arrière » font référence à des positions séparées le long de l’axe de rotation du rotor. En particulier, l’extrémité « avant » de l’arbre du rotor correspond à l’extrémité de l’arbre sur laquelle peut être fixé(e) une poulie, un pignon, une cannelure destiné(e) à transmettre le mouvement de rotation du rotor à tout autre dispositif similaire de transmission de mouvements.

La figure 1 représente un rotor 10 selon un premier mode de réalisation de l’invention. Le rotor 10 comprend un corps sensiblement cylindrique formé par un paquet de tôles 14 réalisé dans un matériau ferromagnétique, notamment en acier, ledit corps étant solidaire en rotation d’un arbre 12 monté rotatif autour d’un axe X. Comme illustré sur la figure 5, le rotor 10 comprend en outre une pluralité d’aimants permanents 15 destinés à être logés dans une pluralité de cavités internes 141 formées à l’intérieur du paquet de tôles 14, chacune des cavités internes 141 logeant au moins un aimant permanent 15. Les aimants 15 pourront être constitués en ferrite par exemple. Les cavités 141 s’étendent suivant une direction radiale par rapport à l’axe X et sont axialement traversantes. Elles possèdent une section sensiblement triangulaire et sont réparties uniformément autour de l’axe X. Deux cavités 141 directement adjacentes sont séparées par un segment radial 18 du paquet de tôles 14 de sorte que le corps du rotor est constitué d’une alternance de cavités 141 et de segments 18 lorsque l’on suit une circonférence du rotor 10. Les aimants 15 sont à aimantation orthoradiale, c’est-à-dire que les deux faces d’extrémité de chaque aimant 15 qui sont adjacentes l’une par rapport à l’autre dans le sens orthoradial sont magnétisées de manière à pouvoir générer un flux magnétique suivant une orientation orthoradiale par rapport à l’axe X.

Le paquet de tôles 14 est formé d’un empilement axial de tôles qui s’étendent dans un plan radial perpendiculaire à l’axe X de l’arbre 12 ou d’une tôle enroulée sur elle-même (tôle Slinky). Le paquet de tôles 14 est monté coaxialement sur l’arbre 12. L’arbre 12 pourra être emmanché en force à l’intérieur d’une ouverture centrale du paquet de tôles 14 de manière à lier en rotation le corps du rotor avec l’arbre 12. Une pluralité de trous de fixation 11 sont réalisés dans le paquet de tôles 14 pour permettre le passage de vis de fixation 13 destinées à fixer des flasques d’extrémité 17, 19 sur le paquet de tôles 14. Ainsi, une première extrémité des vis est en appui contre la face externe d’un flasque d’extrémité arrière 19, tandis que l’autre extrémité des vis dépasse de la face externe d’un flasque d’extrémité avant 17 et est filetée de manière à recevoir un écrou qui, une fois vissé, exerce une pression contre ladite face externe. Ainsi, le paquet de tôles 14 est enserré axialement entre le flasque d’extrémité avant 17 et le flasque d’extrémité arrière 19. Ces flasques 17, 19 pourront avantageusement permettre d’assurer un équilibrage du rotor 10 tout en permettant un bon maintien des aimants 15 à l’intérieur des cavités internes 141. L’équilibrage de ces flasques peut être effectué par ajout ou retrait de matière. Le retrait de matière peut être effectué par usinage, tandis que l’ajout de matière peut être effectué en implantant des éléments dans des ouvertures prévues à cet effet et réparties suivant la circonférence du flasque 17, 19.

En référence à la figure 2, il est représenté un moteur électrique 30 équipé du rotor 10 de la figure 1. Ce moteur électrique 30 comprend notamment un carter en deux parties logeant le rotor 10 et un stator 36 annulaire qui entoure le rotor 10 de manière coaxiale à l’arbre 12. Le carter comprend notamment un palier avant 32 et un palier arrière 34 connectés l’un à l’autre au moyen de vis de fixation 31. Les paliers 32, 34 sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement à billes, respectivement 33 et 35, pour le montage en rotation de l’arbre 12. Des chignons 37 font saillie axialement de part et d’autre du corps de stator 36 et sont logés dans l’espace intermédiaire séparant le stator 36 des paliers respectifs 32, 34. Les paliers avant et arrière 32, 34 seront avantageusement constitués de métal.

En référence aux figures 3 et 4, il est représenté l’arbre 12 équipant le rotor de la figure 1. Cet arbre 12 comprend un corps principal formé d’une portion d’extrémité avant 121 et d’une portion d’extrémité arrière 123, lesdites portions d’extrémité 121, 123 étant séparées par une portion centrale 122. Le corps principal est muni d’un trou borgne 128 aligné selon l’axe X de l’arbre 12. Ce trou borgne 128 comprend deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section 128a possédant un diamètre interne D1 et une deuxième section 128b possédant un diamètre interne D2. Ainsi configuré, l’arbre 12 possède un canal interne 124, dit canal d’entrée, par lequel peut être acheminé un fluide de refroidissement destiné à refroidir le rotor 10. Le canal d’entrée 124 est formé conjointement par la première section 128a et par la deuxième section 128b du trou borgne 128. Par ailleurs, l’arbre 12 est muni de plusieurs trous 125 orientés radialement par rapport à l’axe X de l’arbre 12, lesdits trous 125 étant formés à l’intérieur de la portion d’extrémité avant 121 de manière à déboucher, d’un côté, dans le canal d’entrée 124 et, de l’autre côté, au niveau de la paroi périphérique de l’arbre. De manière similaire, plusieurs trous 127 orientés radialement par rapport à l’axe X de l’arbre 12 sont formés à l’intérieur de la portion centrale 122 de manière à déboucher, d’un côté, dans le canal d’entrée 124 et, de l’autre côté, au niveau de la paroi périphérique de l’arbre.

En référence aux figures 6 et 7, il est représenté le flasque avant 17 équipant le rotor 10 de la figure 1. Le flasque arrière 19 possédant une structure sensiblement identique au flasque avant 17, les détails techniques donnés ci-dessous s’appliqueront de manière similaire au flasque arrière 19.

Le flasque avant 17 se présente sensiblement sous la forme d’un disque comprenant notamment une face externe (non représentée) et une face interne 173. La face interne 173 est en contact avec la face latérale avant 143 du paquet de tôles 14 (la face interne 193 du flasque arrière 19 est en revanche en contact avec la face latérale arrière 144 du paquet de tôles 14). La face interne 173 est munie d’une rainure 176 s’étendant radialement depuis une zone centrale 172 évidée dudit flasque jusqu’à une face périphérique 177 dudit flasque. La rainure 176 est configurée pour former avec la face latérale 143 correspondante du paquet de tôles 14 un canal de circulation pour le fluide de refroidissement, dit canal de sortie avant 175. Dans le cas du flasque arrière 19, une rainure similaire permet de la même façon de définir un canal de sortie arrière 195.

Comme représenté sur la figure 7, la zone centrale 172 du flasque possède un profil complémentaire à l’arbre 12 de telle sorte que l’arbre 12 est logé sans jeu dans ladite zone centrale 172. La rainure 176 s’étend depuis une extrémité proximale 176i de forme annulaire, sur laquelle débouchent les trous radiaux 125 de l’arbre 12, jusqu’à plusieurs extrémités distales 176j, formant des ouvertures 178 à travers la face périphérique 177 du flasque 17. Dans la position montée du moteur électrique 30 représentée sur la figure 2, ces extrémités distales 176j font face aux chignons 37. La rainure 176 est par ailleurs formée d’une succession de segments radiaux 176a et de segments orthoradiaux 176b contigus. Ces segments 176a, 176b définissent avantageusement un profil en chicane qui permet accroître le trajet à parcourir par le fluide de refroidissement lors de sa circulation dans le canal de sortie avant 175 par rapport à un trajet qui serait radialement direct entre la zone centrale 172 et la face périphérique 177 dudit flasque. Comme illustré sur la figure 6, ce profil permet également d’optimiser les surfaces de contact entre le canal de sortie avant 175 et les aimants permanents 15 logés dans le paquet de tôles 14.

Ainsi configurés, le rotor 10 et le moteur 30 pourront être refroidis par un fluide de refroidissement, comme de l’huile par exemple, ledit fluide de refroidissement circulant dans le rotor successivement au travers du canal d’entrée 124, puis entre les flasques avant et arrière 17, 19 et les faces latérales avant et arrière 143, 144 du paquet de tôles 14 respectivement au travers des canaux de sortie avant et arrière 175, 195, pour finalement être expulsé hors du rotor 10 au travers des ouvertures 178. Par la suite, ce fluide de refroidissement est dirigé vers les chignons 37 de telle sorte que, une fois au contact des chignons 37, il peut extraire une partie de la chaleur emmagasinée dans lesdits chignons 37. Le fluide de refroidissement circule ensuite, sous l’effet de la gravité, dans la partie basse du carter avant d’être évacué via une ouverture d’évacuation.

La figure 8 est une vue axiale arrière d’un rotor 10 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Ce deuxième mode de réalisation diffère principalement du premier mode décrit précédemment par le profil de la rainure 176 formée dans chacun des flasques avant et arrière 17 et 19, ainsi que par la nature et la disposition des aimants permanents 15 dans le paquet de tôles 14.

En particulier, les aimants permanents 15 possèdent une forme parallélépipédique à section rectangulaire et sont sensiblement alignés dans deux plans perpendiculaires à l’axe X de l’arbre 12, chacun desdits plans étant aligné avec l’une des faces latérales avant et arrière 143, 144 du paquet de tôles 14. Les aimants 15 sont répartis uniformément autour de l’axe X et sont disposés de manière à former un motif en étoile à plusieurs branches. Les aimants 15 pourront être constitués en terre rare par exemple. Le paquet de tôles 14 pourra notamment comprendre une pluralité de deuxièmes cavités internes 142 axialement traversantes et s’étendant suivant une direction radiale par rapport à l’axe X. Ces deuxièmes cavités internes 142 pourront permettre de loger des éléments d’absorption acoustiques à l’intérieur du paquet de tôles. Dans le mode de réalisation représenté, ces deuxièmes cavités internes 142 sont au nombre de quatre et possèdent chacune une section en forme de portion d’anneau. Elles sont réparties uniformément autour de l’axe X de manière à éviter de créer un balourd dans le rotor.

En référence à la figure 9, il est représenté le flasque avant 17 équipant le rotor 10 de la figure 8. Le flasque arrière 19 possédant une structure sensiblement identique au flasque avant 17, les détails techniques donnés ci-dessous s’appliqueront de manière similaire au flasque arrière 19.

Comme représenté sur la figure 9, la face interne 173 du flasque avant 17 est munie d’une rainure 176 qui s’étend depuis une extrémité proximale 176i, sur laquelle débouchent les trous radiaux 125 de l’arbre 12, jusqu’à plusieurs extrémités distales 176j, formant les ouvertures 178 à travers la face périphérique 177 du flasque 17 à travers lesquelles pourra être expulsé le fluide de refroidissement. Comme pour la configuration précédente, ces extrémités distales 176j font face aux chignons 37. La rainure 176 est formée d’une succession de segments radiaux 176a et de segments orthoradiaux 176b contigus. Ces segments 176a, 176b définissent avantageusement un profil en chicane qui permet d’allonger le trajet à parcourir par le fluide de refroidissement lors de sa circulation dans le canal de sortie avant 175 par rapport à un trajet qui serait radialement direct entre la zone centrale 172 et la face périphérique 177 dudit flasque. Comme illustré sur la figure 8, ce profil permet également de faire circuler davantage de fluide de refroidissement dans les zones du flasque avant 17 qui font directement face aux aimants permanents 15 logés dans le paquet de tôles 14.

L’invention n’est évidemment pas limitée aux modes de réalisation tels que décrits précédemment. En particulier, dans d’autres modes de réalisation (non représentés) de l’invention, les flasques 17, 19 pourront également être munis de plusieurs rainures 176 séparées les unes des autres de telle sorte que le fluide de refroidissement ne puisse pas circuler entre les rainures au travers des flasques. Chacune des rainures 176 pourra avantageusement s’étendre radialement depuis la zone centrale évidée des flasques, au niveau de laquelle chacune des rainures sera en communication fluidique avec le canal d’entrée 124, jusqu’à la face périphérique desdits flasques au niveau d’une unique ouverture de sortie. Cette ouverture de sortie sera avantageusement alignée axialement avec les chignons 37 du stator 36 de manière à permettre un refroidissement desdits chignons 37 par l’intermédiaire du fluide de refroidissement expulsé du rotor au travers de ladite ouverture de sortie.

Claims (12)

1. Rotor (10) pour moteur électrique (30) comprenant :
   - un arbre (12) de rotor monté rotatif autour d’un axe (X);
   - un paquet de tôles (14) monté coaxialement sur l’arbre (12) de rotor, ledit paquet de tôles (14) s’étendant entre une face latérale avant (143) et une face latérale arrière (144) et comprenant des premières cavités internes (141);
   - une pluralité d’aimants permanents (15) logés à l’intérieur des premières cavités internes (141) du paquet de tôles (14);
   - un flasque avant (17) et un flasque arrière (19) en forme de disque montés coaxialement sur l’arbre (32) de rotor et agencés axialement de part et d’autre du paquet de tôles (14) de telle sorte à être contigus respectivement aux faces latérales avant et arrière (143, 144) du paquet de tôles (14);
   caractérisé en ce que l’arbre (12) est muni d’au moins un canal interne (124) de circulation d’un fluide de refroidissement, dit canal d’entrée, et en ce que le flasque avant (17), respectivement le flasque arrière (19), est configuré pour former avec la face latérale avant (143), respectivement la face latérale arrière (144), du paquet de tôles (14) au moins un canal de sortie avant (175), respectivement au moins un canal de sortie arrière (195), à l’intérieur duquel peut circuler un fluide de refroidissement, ledit au moins un canal de sortie avant (175), respectivement arrière (195), étant en communication fluidique avec le canal d’entrée (124), et débouchant au niveau d’au moins une ouverture de sortie (178) située à la périphérie externe (177) dudit flasque avant (17), respectivement dudit flasque arrière (19).
2. Rotor (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’arbre (12) comprend une portion d’extrémité avant (121) creuse et une portion d’extrémité arrière (123) pleine séparée de la portion d’extrémité avant (121) par une portion centrale (122) creuse, la portion d’extrémité avant (121) et la portion centrale (122) étant traversées par une cavité centrale de forme cylindrique, ladite cavité centrale formant le canal d’entrée (124) de l’arbre (12), et en ce qu’au moins un trou (125, 127) orienté radialement par rapport à l’axe (X) de l’arbre (12) est formé à l’intérieur de la portion d’extrémité avant (121), respectivement de la portion centrale (122), de manière à déboucher, d’un côté, dans le canal d’entrée (124) et, de l’autre côté, dans ledit au moins un canal de sortie avant (175), respectivement ledit au moins un canal de sortie arrière (195).
3. Rotor (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’arbre (12) comprend un corps principal muni d’un trou borgne (128) aligné selon l’axe (X) de l’arbre (12), ledit trou borgne (128) comprenant deux sections contiguës de diamètres internes différents, à savoir une première section (128a) possédant un premier diamètre interne (D1) et une deuxième section (128b) possédant un deuxième diamètre interne (D2), le canal d’entrée (124) de l’arbre (12) étant défini conjointement par la première section (128a) et par la deuxième section (128b) du trou borgne (128).
4. Rotor (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des flasques avant et arrière (17, 19) possède une face interne (173, 193) en contact avec une face latérale (143, 144) du paquet de tôles (14), ladite face interne (173, 193) étant munie d’au moins une rainure (176) s’étendant radialement depuis une zone centrale (172) évidée dudit flasque, au niveau de laquelle ladite rainure (176) est en communication fluidique avec le canal d’entrée (124) de l’arbre (12), jusqu’à une face périphérique (177) dudit flasque (17, 19), ladite au moins une rainure (176) formant avec la face latérale (143, 144) correspondante du paquet de tôles (14) le canal de sortie avant ou arrière (175, 195).
5. Rotor (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite au moins une rainure (176) possède un profil spécifique lui permettant d’optimiser les surfaces de contact entre le canal de sortie avant (175), respectivement arrière (195), et les aimants permanents (15) logés dans le paquet de tôles (14).
6. Rotor (10) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite au moins une rainure (176) est formée d’une succession de segments radiaux (176a) et orthoradiaux (176b) contigus, lesdits segments (176a, 176b) définissant un profil en chicane destiné à accroître le trajet à parcourir par le fluide de refroidissement lors de sa circulation dans le canal de sortie avant (175), respectivement arrière (195), par rapport à un trajet qui serait radialement direct entre la zone centrale (172) et la face périphérique (177) dudit flasque avant (17), respectivement arrière (19).
7. Rotor (10) selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la face interne (173, 193) du flasque avant (17), respectivement arrière (19), est munie d’une pluralité de rainures (176) s’étendant radialement depuis une zone centrale (172) évidée dudit flasque avant (17), respectivement arrière (19), au niveau de laquelle lesdites rainures (176) sont en communication fluidique avec le canal d’entrée (124) de l’arbre (12), jusqu’à une face périphérique (177) dudit flasque avant (17), respectivement arrière (19), lesdites rainures (176) formant avec la face latérale (143, 144) correspondante du paquet de tôles (14) une pluralité de canaux de sortie avant (175), respectivement arrière (195).
8. Rotor (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacune desdites rainures (176) fait face à un trou radial (125, 127) formé au travers de l’arbre (12), ledit trou radial (125, 127) débouchant, d’un côté, sur le canal d’entrée (124) de l’arbre (12) et, de l’autre côté, sur la paroi périphérique (177) de l’arbre (12).
9. Rotor (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les aimants permanents (15) sont constitués de ferrite.
10. Rotor (10) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les aimants permanents (15) sont constitués de terre rare.
11. Rotor (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins l’un des flasques avant et arrière (17, 19) est réalisé en matière plastique.
12. Moteur électrique (30) comprenant un rotor (10) selon l’une des revendications précédentes et un stator (36) annulaire qui entoure le rotor (10) de manière coaxiale à l’arbre (12), des chignons (37) faisant saillie axialement de part et d’autre du stator (36), caractérisé en ce que l’ouverture de sortie (178), respectivement chacune des ouvertures de sortie (178), à travers laquelle sort le fluide de refroidissement des flasques avant et arrière (17, 19), est alignée axialement avec les chignons (37) de manière à permettre un refroidissement desdits chignons (37) par l’intermédiaire dudit fluide de refroidissement.