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WO2023198521A1 - Method for producing a magnetic pole element - Google Patents

Method for producing a magnetic pole element Download PDF

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Publication number
WO2023198521A1
WO2023198521A1 PCT/EP2023/058793 EP2023058793W WO2023198521A1 WO 2023198521 A1 WO2023198521 A1 WO 2023198521A1 EP 2023058793 W EP2023058793 W EP 2023058793W WO 2023198521 A1 WO2023198521 A1 WO 2023198521A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnets
lower layer
unit magnets
upper layer
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2023/058793
Other languages
French (fr)
Inventor
Quentin ESPINASSE
Jere Kolehmainen
David Olivier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Whylot SAS
Renault SAS
Original Assignee
Whylot SAS
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Whylot SAS, Renault SAS filed Critical Whylot SAS
Priority to EP23715882.9A priority Critical patent/EP4508666A1/en
Publication of WO2023198521A1 publication Critical patent/WO2023198521A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205—Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/021—Construction of PM
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2796—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the rotor face a stator

Definitions

  • the present invention generally relates to the field of electrical machines.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the production of electric motors for electric or hybrid motor vehicles (car, truck, bus, etc.). It also applies more generally to other motorized devices, such as elevators, cranes, etc.
  • An axial flux electric machine generally comprises a stator, a rotor and an air gap separating the latter.
  • the rotor carries a series of large permanent magnets, while a series of coils are carried by the stator.
  • the coils are powered by an electric current, the rotor, which is secured to the output shaft of the motor, is subjected to a torque resulting from the magnetic field (the magnetic flux created being an axial flux for an axial flux electric machine ).
  • the large permanent magnets can be replaced by “elements with magnetic poles” each comprising a plurality of unit magnets of reduced size. Indeed, a large permanent magnet is subject to greater eddy current losses than its equivalent in small unit magnets.
  • the unit magnets are arranged tightly to maximize the volume of magnetic material relative to the volume of the corresponding magnetic pole element and thus improve the performance of the electrical machine.
  • an element with magnetic poles for the rotor of an electric machine said element with magnetic poles comprising an upper layer and a lower layer which are arranged to extend one above the other along an axis of rotation of the rotor, the method comprising the following steps:
  • the eddy currents are even more reduced since the element with magnetic poles is also segmented according to the axis of rotation, that is to say in thickness.
  • the different layers limit the circulation of eddy currents along the axis of rotation.
  • the manufacture of the magnetic pole element seems more complex, since it requires forming several layers, the rotor using the magnetic pole element manufactured according to the invention is much less sensitive to losses by eddy currents than the rotors of the prior art so that this complexity is largely compensated by the performances obtained.
  • said manufacturing step comprises: the manufacture of intermediate magnets by cracking of a block magnet, according to a first segmentation direction, each intermediate magnet extending in length according to the first segmentation direction, the manufacture of unit magnets by cracking of the intermediate magnets according to a second segmentation direction distinct from the first direction of segmentation along which the intermediate magnets extend;
  • the process comprises, before the manufacture of the unit magnets and after the manufacture of the intermediate magnets (30) by cracking, the bonding of the intermediate magnets to each other;
  • the intermediate magnets are glued together by complementary faces generated by the cracking of the magnet block or by original faces each coming from one face of the magnet block;
  • the formation of the upper layer or the lower layer comprises: the bonding of at least two of the unit magnets to each other so as to form an intermediate plate, the segmentation of the intermediate plate into two halves, the rearrangement and the gluing the two halves together;
  • the method comprises a step of cutting the upper layer and the lower layer so as to give the element with magnetic poles a predetermined shape
  • the formation of the upper layer and the lower layer comprises the bonding of at least two of the unit magnets to each other or the bonding of at least two of the unit magnets on an adhesive sheet;
  • the step of manufacturing the upper layer or the lower layer comprises: bonding at least two of the unit magnets so as to form a first subgroup, bonding at least two other unit magnets so as to forming a second subgroup, and bonding the first subgroup and the second subgroup so as to form the upper layer or the lower layer.
  • the invention also proposes an element with magnetic poles for an electrical machine rotor, comprising an upper layer and a lower layer which are arranged to extend one above the other along an axis of rotation of the rotor, the upper layer comprising at least two unit magnets and the lower layer comprising at least two other unit magnets.
  • the upper layer and the lower layer each extend in a plane and in which each unit magnet has a length, parallel to the plane of its layer, and a thickness, perpendicular to the plane of its layer, the thickness of each unit magnet being less than the length of said unit magnet.
  • At least one of the unit magnets of the upper layer has a larger dimension according to a upper direction and at least one of the unit magnets of the lower layer has a larger dimension in a lower direction distinct from the upper direction.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic top view of a second embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 3 is a schematic perspective view of steps in manufacturing unit magnets for the manufacture of a third embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic perspective view of the steps of assembling the unit magnets of Figure 3 to manufacture the third embodiment of an element with magnetic poles;
  • Figure 5 is a schematic perspective view of an alternative embodiment of the assembly steps of the unit magnets of Figure 3 to manufacture the third embodiment of an element with magnetic poles;
  • Figure 6 is a schematic perspective view of manufacturing steps of a fourth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 7 is a schematic perspective view of a fifth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention placed in the body of a rotor;
  • Figure 8 is a schematic perspective view of manufacturing steps of a sixth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 9 is a schematic perspective view of manufacturing steps of a seventh embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 10 is a schematic perspective view of manufacturing steps of an eighth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 11 is a schematic top view of a ninth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 12 is a schematic top view of a second embodiment of a tenth with magnetic poles according to the invention.
  • Figure 13 is a schematic top view of manufacturing steps of an eleventh embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.
  • the element with magnetic poles 1 is here intended to be mounted within a rotor 2, as partially schematized in Figure 7, for an electric machine.
  • the invention is here more particularly described in the context of an element with magnetic poles 1 for an axial flux electric machine.
  • the invention can also be implemented for a radial flux electric machine.
  • the rotor 2 is itself intended to form part of an axial flux electrical machine which further comprises a stator, or preferably two stators located on either side of the rotor 2.
  • the rotor 2 has the shape of a disc centered around an axis of rotation Al also corresponding to the axis of the output shaft of the electric machine.
  • the rotor 2 comprises a body 3 provided with a plurality of housings 4, each housing 4 being designed to receive an element with magnetic poles 1.
  • each housing 4 here has an overall shape of an isosceles trapezoid. It is the same for the element with magnetic poles 1 since the latter has a shape complementary to that of its housing 4 to be inserted there.
  • the stators (not shown) have the shape of flattened rings and are equipped, on their faces located on the side of the rotor 2, with teeth around which windings of electrically conductive wires are wound. When these windings are supplied with electric current, they generate a rotating magnetic field driving the elements with magnetic poles 1, which sets the rotor 2 in motion around the axis of rotation AL
  • the element with magnetic poles 1 comprises a plurality of unit magnets 10, here several dozen unit magnets 10.
  • unit magnets 10 are the most small one-piece magnetic components contained by the magnetic pole element 1.
  • the unit magnets 10 of the magnetic pole element 1 are mechanically linked to each other, for example by means of an adhesive material such as a glue or a resin.
  • the unit magnets 10 have for example a parallelepiped shape as illustrated in Figure 1 or 7.
  • the unit magnets 10 located on the periphery of the element with magnetic poles 1, that is to say those opposite screw of the body 3, can however have other shapes to adapt to the overall shape of the housing 4.
  • the unit magnets 10 of the magnetic pole element 1 are distributed in several layers 11, 12. This number of layers is equal to two in the embodiments shown, but it could be superior.
  • THE unit magnets 10 here form an upper layer 11 and a lower layer 12.
  • the terms “upper” and “lower” are interchangeable here, they simply reflect the notion of stacking. Indeed, the upper layer 11 and the lower layer 12 extend one above the other along the axis of rotation Al of the rotor 2. The arrangement of the upper layer 11 and the lower layer 12 is thus defined relative to their final position once the element with magnetic poles 1 integrated into the rotor 2. Once the rotor 2 is assembled, the upper layer 11 and the lower layer 12 each extend substantially orthogonal to the axis of rotation Al. The upper layer 11 and the lower layer 12 are each substantially planar.
  • the upper layer 11 and the lower layer 12 each comprise several unit magnets 10.
  • the upper layer 11 and the lower layer 12 illustrated in Figure 4 each comprise the same number of unit magnets 10, at namely forty-two unit magnets 10. They can also contain different numbers of unit magnets 10, as illustrated in Figure 10.
  • each unit magnet 10 has, orthogonal to the axis of rotation Al, a larger dimension which is called length and, parallel to the axis of rotation Al, a dimension called thickness which is constant.
  • the unit magnets 10 have a square section parallel to the axis of rotation Al, as in Figure 4, the length corresponds to a diagonal of said section.
  • the thickness of the unit magnets 10 is here strictly less than their length (this could alternatively be different).
  • the thickness of each layer 11, 12 is therefore relatively small compared to its dimensions along a plane orthogonal to the axis of rotation Al. This makes it possible to stack several layers, for example three or four layers, for a given volume of the element with magnetic poles and therefore further reduce the Eoucault currents.
  • each layer 11, 12 the unit magnets 10 are arranged side by side.
  • lateral faces 13 substantially parallel to the axis of rotation Al and which extend facing each other. They also have an upper face 14 and a lower face 15 orthogonal to the axis of rotation Al and which are connected by the side faces 13 and whose surfaces are larger than those of the side faces 13.
  • Each layer 11, 12 thus has a thickness substantially equal to the thickness of the unit magnets 10 that it comprises.
  • the unit magnets 10 can be arranged in a similar manner from one layer 11, 12 to the other, for example as shown in Figure 1.
  • the orientation of the unit magnets 10 may differ between the upper layer 11 and the lower layer 12.
  • the unit magnets 10 of the upper layer 11 may have a larger dimension in a higher direction and the unit magnets 10 of the lower layer 12 can have a larger dimension in a lower direction distinct from the upper direction.
  • This arrangement makes it possible to limit the eddy current loops that can circulate within the magnetic pole element 1.
  • this arrangement also gives the magnetic pole element 1 great resistance to mechanical stresses linked to the operation of the electric machine.
  • the unit magnets 10 of the upper layer 11 extend here rectilinearly in a first direction DI and the unit magnets 10 of the lower layer 12 s 'extend rectilinearly in a second direction D2 which here forms an obtuse angle a of approximately 110 degrees with the first direction Dl.
  • the upper direction and the lower direction which are substantially coincident with respectively the first direction and the second direction, also form an angle of approximately 110 degrees.
  • the unit magnets 10 have a rectangular section and their long sides are oriented: radially (from top to bottom in Figure 2) when they belong to the lower layer 12 (these are then represented in transparency by dotted lines), radially meaning here parallel to a direction perpendicular to the axis of rotation Al and passing through the plane of symmetry of the element with magnetic poles 1; and orthoradially (from left to right in Figure 2) when they belong to the upper layer 11, orthoradially meaning here perpendicular to the aforementioned direction and to the axis of rotation Al.
  • the unit magnets 10 can advantageously be manufactured in the same way, whether they belong to the upper layer 11 or the lower layer 12, only their orientation differs.
  • the magnetic pole element 1 according to the invention is manufactured by implementing a process comprising the following main steps:
  • Step El begins here with a sub-step El 1 of supplying one or more block magnets 20 from which the unit magnets 10 necessary for the manufacture of the magnetic pole element 1 are manufactured.
  • the block magnets 20 have dimensions greater than those of the unit magnets 10. Here they have a rectangular parallelepiped shape.
  • the block magnets 20 are made of a ferromagnetic material such as neodymium-iron-boron or samarium-cobalt alloys or ferrites.
  • the unit magnets 10 are obtained by segmenting the block magnets 20 by cracking or cutting. Cutting can be carried out using a laser, a water jet or even a saw. The method according to the invention is described here in the context of segmentation by cracking; segmentation by cutting can however be implemented. Cracking is defined here as the separation into several parts by breakage or breakage under the action of shock or pressure.
  • the cracking of a magnet block 20 is for example carried out by a repetition of cantilevering one end of the magnet block 20 and by pressing on the latter.
  • the cracking of a magnet block 20 is carried out by pressurization, until breakage, between two curved surfaces.
  • one or more rectilinear grooves are made in the magnet block 20 (or in intermediate elements described below), for example by laser, so as to choose the cracking lines of the block -magnet 20 when it is put under pressure.
  • Such grooves have for example a width and a depth of between 0.4 and 1 mm, for example 0.5 mm.
  • the assembly of the unit magnets 10, during the formation of the upper layer 11 and the lower layer 12, may include the bonding of the unit magnets 10 together, as shown in Figure 4, for example by means of an epoxy resin, thermosetting adhesives or two-component glues, or the bonding of the unit magnets 10 to an adhesive sheet 60 as shown in Figure 6.
  • the unit magnets 10 can also be glued to the by means of a fiber adhesive strip, which subsequently makes it possible to impregnate the unit magnets 10 in a glue penetrating between the fibers to reinforce their cohesion.
  • the manufacturing process is characterized by the manufacturing of intermediate magnets 30 whose size is between that of the magnet block 20 and that of the unit magnets 10.
  • the manufacture of the unit magnets 10 more specifically comprises a sub-step E12 of manufacturing the intermediate magnets 30 by cracking the magnet block 20.
  • the cracking is carried out according to a first segmentation direction SL
  • Each intermediate magnet 30 then extends in length according to this first segmentation direction SL
  • Step E12 continues with sub-step E13 of bonding the intermediate magnets 30 to each other.
  • the intermediate magnets 30 are here glued together by complementary faces 31 generated during the cracking of the block. magnet 20. Two faces are here called “complementary” when they come from the same cracking line.
  • the intermediate magnets 30 are glued according to their original configuration directly resulting from cracking. Once glued, they then have a shape similar to that of the magnet block 20. Alternatively, the intermediate magnets can be rearranged before being glued. Preferably, it is then planned that they are glued together either by complementary faces or by original faces each coming from one face of the magnet block 20 (here again in order to increase the volume of magnetic material in proportion to the volume of the magnetic pole element 1).
  • step El finally comprises a sub-step E14 of cracking the intermediate magnets 30 so as to form groups 35 of unit magnets 10.
  • Each intermediate magnet 30 thus makes it possible to manufacture several groups 35, each group 35 being formed of several unit magnets 10.
  • the intermediate magnets 30 are more particularly cracked in a second segmentation direction S2 distinct from the first segmentation direction SI.
  • the second segmentation direction S2 is orthogonal to the first segmentation direction SI.
  • the groups 35 and the unit magnets 10 formed are thus generally rectangular parallelepipeds.
  • the unit magnets 20 of each group 35 are therefore stuck to each other, as appears in Figure 3. They are in particular stuck to each other in the second direction of segmentation S2.
  • step E2 is characterized by the assembly of intermediate plates 50 and their separation into two halves 51. Two alternative embodiments of this step are illustrated in Figures 4 and 5. In these two variants, this step E2 is made up of three sub-steps.
  • Step E2 then comprises sub-step E22 of segmentation, by cracking or by cutting, of the intermediate plate 50 into two halves 51.
  • the two halves 51 are here substantially identical.
  • the intermediate plate 50 is segmented following the peripheries of the unit magnets 10. Each unit magnet 10 of the plate layer 50 therefore remains entire.
  • the intermediate plate 50 is segmented along a straight line separating certain unit magnets 10 into two parts.
  • each half 51 generally has the shape of a rectangular trapezoid, which allows them to be subsequently rearranged into an isosceles trapezoid.
  • This rearrangement takes place, during a sub-step E23, by turning over one of the halves 51 then fixing the two halves 51 to each other so as to form the upper layer 11 or the layer lower 12.
  • the two halves 51 are more specifically arranged so as to give each layer 11, 12, and therefore the element with magnetic poles 1, a predetermined shape corresponding to that of the housing 4.
  • one half of the unit magnets 10 of the intermediate plate 50 is offset relative to the other by a distance less than the length of a unit magnet 10. This makes it possible to confer, after rearrangement, a slight curvature at each edge of the layers 11, 12 which is intended to be located on the periphery of the rotor 2.
  • step E3 The upper layer 11 and the lower layer 12 are then superimposed and glued during step E3.
  • the magnetic pole element 1 is manufactured from several identical block magnets 20 (four in the exemplary embodiment illustrated in Figures 3 to 5) and all segmented in the same way. manner. Likewise, all layers 11, 12 are produced in the same way (according to the steps in Figure 4 or 5). The manufacturing process for the magnetic pole element 1 is therefore easily industrializable.
  • FIG. 6 A second embodiment of the method of manufacturing the element with magnetic poles 1 is shown in Figure 6. The idea of this second embodiment is to reduce the number of cracking and bonding steps leading to the assembly of each layer 11, 12. [0076] Thus, as shown in Figure 6, the magnet block 20 is divided into a plurality of unit magnets 10 separated from each other.
  • step El can include manufacturing intermediate magnets 30, as in the first embodiment, with the difference that they are not stuck to each other.
  • Step El can also include cracking in the two segmentation directions SI, S2 in a single step, for example by putting the magnet block 20 under pressure between two surfaces forming spherical caps.
  • each layer 11, 12 comprises an adhesive sheet 60 whose shape corresponds to the shape of the housing 4 and therefore to the shape of the element with magnetic poles 1 and on which the magnets are fixed unitary magnets 10.
  • the unitary magnets 10 are then directly arranged so as to form the upper layer 11 or the lower layer 12.
  • this second embodiment does not include the assembly of intermediate plates, this which limits the number of steps of the process.
  • the layers 11, 12 are then fixed by fixing the unit magnets 10 of the upper layer 11 to the adhesive sheet 60 of the lower layer 12, or vice versa.
  • Figure 7 illustrates another variant of this second embodiment.
  • an adhesive sheet 60 preferably rigid, is installed in the housing 4 provided to receive the element with magnetic poles 1.
  • the upper layer 11 and the lower layer 12 are then assembled, superimposed and fixed in place. sticking the unit magnets 10 directly onto the adhesive sheet 60 which is held in housing 4.
  • the manufacturing process comprises, after fixing the upper layer 11 to the lower layer
  • the upper layer 11 and the lower layer 12 are cut once glued so as to limit the risk of breakage.
  • the upper layer 11 and the lower layer 12 have a generally rectangular shape. They are cut along the straight lines shown in thick lines, so as to give the element with magnetic poles 1 a shape adapted to that of the housing 4.
  • this third embodiment makes it possible to manufacture large layers, superimposing and fixing them, then cutting several elements with magnetic poles 1 from this assembly (which also limits cutting residue).
  • This third embodiment of the method makes it possible to simply manufacture the element with magnetic poles 1 according to the exemplary embodiment of Figure 2. For this, one of the large layers is reoriented, here by a rotation of 90 degrees, before gluing it to the other large layer. Once the magnetic pole element 1 has been cut, the unit magnets 10 are generally rectangular and those of the upper layer 11 have long sides orthogonal to the long sides of those of the lower layer 12 (shown in dotted lines).
  • a fourth embodiment is shown in Figure 9.
  • the upper layer 11 and the lower layer 12 are cut to give shape to the element with magnetic poles 1.
  • the cutting is here carried out before the superposition of layers 11, 12.
  • the upper layer 11 is cut during a step E4A and the lower layer 12 is cut during a step E4B, steps E4A and E4B both preceding step E3.
  • the unit magnets 10 extend rectilinearly from one edge to another of the layer 11, 12. They are here obtained by cracking the magnet block 20 according to a single direction of segmentation.
  • Figure 10 illustrates a fifth embodiment of the method of manufacturing the element with magnetic poles 1. As clearly appears in Figure 10, this fifth embodiment is characterized by the fact that the upper layer 11 and the lower layer 12 have different sizes.
  • the upper layer 11 and the lower layer 12 more particularly comprise identical unit magnets 10 but in different numbers.
  • the upper layer 11 assembled in step E2A comprises fewer unit magnets 10 than the lower layer 12 assembled in step E2B.
  • Layers 11, 12, however, have similar shapes.
  • unit magnets 10 of the upper layers 11 are offset relative to those of the lower layer 11 in the sense that the lower faces 15 of the unit magnets 10 of the upper layers 11 extend facing several upper faces 14 of unit magnets of the lower layer 12.
  • a third layer identical to the upper layer 11, is fixed against the lower layer 12 opposite of the upper layer 11.
  • the lower layer 12 is thus sandwiched between two identical and smaller layers.
  • This fifth embodiment can also be implemented for an element with magnetic poles 1 having rectilinear side edges 17 as shown in Figure 11.
  • the wider lower layer 12 can then fit into generally radial grooves provided in the housing 4. This makes it possible to improve the retention of the element with magnetic poles 1, in particular according to the axis of rotation Al.
  • the insertion into the housing 4 is then preferably radial, the housing 4 being open towards the periphery of the rotor 2.
  • the elements with magnetic poles 1 are then for example held by a retainer.
  • housing 4 has a groove and a rib.
  • F elements with magnetic poles 1 formed according to this fifth embodiment is particularly robust, it also makes it possible to save magnetic material while maintaining efficiency (for the electric machine) similar to that of the other embodiments .
  • This particular structure also makes it possible to reduce vibrations within the magnetic pole element 1 when the electrical machine is in operation.
  • the magnetic pole element 1 is magnetized.
  • the magnetization step can be carried out before or after installation of the element with magnetic poles 1 in the housing 4 of the rotor 2.
  • the element with magnetic poles 1 is for example fixed in its housing 4 by means of a thermosetting resin injected between the magnetic pole element 1 and the body 2.
  • FIG. 13 illustrates a sixth embodiment.
  • this sixth embodiment differs from previous embodiments by the use of a magnet block 20 whose shape is complementary to that of the housing 4.
  • the magnet block 20 provided in sub-step El i is of generally trapezoidal shape (like housing 4, which is for example represented in Figure 7).
  • the unit magnets 10 are manufactured by cracking in two directions, here perpendicular.
  • the unit magnets 10 are glued so as to form sub-groups 36.
  • the sub-groups 36 are glued together to form layer 11, 12.
  • the unit magnets 10 in particular those on the periphery of the element with magnetic poles 1, can then have particular shapes, for example non-parallelepipeds such as triangular shapes.
  • This embodiment therefore makes it possible to obtain more varied shapes of unit magnets 10 and thus to fill the volume of the housing 4 more effectively with magnetic material.
  • a layer may include unit magnets of size and/or shape different from those of the unit magnets of another layer.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a magnetic pole element (1) for the rotor of an axial-flux electric machine, the magnetic pole element comprising an upper layer (11) and a lower layer (12) arranged so as to extend one above the other along an axis of rotation of the rotor, the method comprising the following steps: - producing a plurality of unit magnets (10); - forming the upper layer by joining at least two of the unit magnets; - forming the lower layer by joining at least two other unit magnets; - placing the upper layer on top of the lower layer and attaching the upper layer to the lower layer.

Description

Description Description

Titre de l'invention : Procédé de fabrication d’un élément à pôles magnétiques Title of the invention: Process for manufacturing an element with magnetic poles

Domaine technique de l’invention Technical field of the invention

[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des machines électriques. [0001] The present invention generally relates to the field of electrical machines.

[0002] Elle concerne plus particulièrement un élément à pôles magnétiques pour un rotor de machine électrique. [0002] It relates more particularly to an element with magnetic poles for an electrical machine rotor.

[0003] Elle concerne également un procédé de fabrication d’un tel élément à pôles magnétiques. [0003] It also relates to a method of manufacturing such an element with magnetic poles.

[0004] L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation de moteurs électriques pour véhicules automobiles électriques ou hybrides (voiture, camion, bus...). Elle s’applique plus généralement aussi à d’autres appareils motorisés, tels que par exemple les ascenseurs, les grues... [0004] The invention finds a particularly advantageous application in the production of electric motors for electric or hybrid motor vehicles (car, truck, bus, etc.). It also applies more generally to other motorized devices, such as elevators, cranes, etc.

Etat de la technique State of the art

[0005] Une machine électrique à flux axial comprend généralement un stator, un rotor et un entrefer séparant ces derniers. Le rotor porte une série de grands aimants permanents, tandis qu'une série de bobines est portée par le stator. Quand les bobines sont alimentées par un courant électrique, le rotor, qui est solidarisé à l'arbre de sortie du moteur, est soumis à un couple résultant du champ magnétique (le flux magnétique créé étant un flux axial pour un machine électrique à flux axial). [0005] An axial flux electric machine generally comprises a stator, a rotor and an air gap separating the latter. The rotor carries a series of large permanent magnets, while a series of coils are carried by the stator. When the coils are powered by an electric current, the rotor, which is secured to the output shaft of the motor, is subjected to a torque resulting from the magnetic field (the magnetic flux created being an axial flux for an axial flux electric machine ).

[0006] Pour réduire les pertes énergétiques par courants de Foucault dans le rotor, et ainsi augmenter les performances de la machine électrique, les grands aimants permanents peuvent être remplacés par des « éléments à pôles magnétiques » comportant chacun une pluralité d’aimants unitaires de taille réduite. En effet, un grand aimant permanent est sujet à des pertes par courants de Foucault plus importantes que son équivalent en petits aimants unitaires. [0006] To reduce energy losses due to eddy currents in the rotor, and thus increase the performance of the electrical machine, the large permanent magnets can be replaced by “elements with magnetic poles” each comprising a plurality of unit magnets of reduced size. Indeed, a large permanent magnet is subject to greater eddy current losses than its equivalent in small unit magnets.

[0007] Les aimants unitaires sont agencés de façon serrée pour maximiser le volume de matériau magnétique par rapport au volume de l’élément à pôles magnétiques correspondant et ainsi améliorer les performances de la machine électrique. [0007] The unit magnets are arranged tightly to maximize the volume of magnetic material relative to the volume of the corresponding magnetic pole element and thus improve the performance of the electrical machine.

[0008] On connait par exemple du document FR3064422 une structure comprenant des aimants unitaires de petite taille. Ces aimants unitaires forment des bâtonnets cylindriques de section hexagonale, ce qui présentent l’avantage de pouvoir former un réseau serré tout en présentant un fort champ magnétique. Ces aimants unitaires sont liés entre eux au moyen d’une résine. [0008] We know for example from document FR3064422 a structure comprising small unit magnets. These unit magnets form cylindrical rods with a hexagonal section, which have the advantage of being able to form a tight network while presenting a strong magnetic field. These unit magnets are linked together using a resin.

[0009] Toutefois, il est apparu le besoin de réduire encore plus les courants de Foucault, de préférence en conservant un ratio élevé entre le volume de matériau magnétique et le volume de l’élément à pôles magnétiques. [0009] However, the need appeared to further reduce the eddy currents, to preferably by maintaining a high ratio between the volume of magnetic material and the volume of the magnetic pole element.

Présentation de l’invention Presentation of the invention

[0010] Dans ce contexte, on propose selon l’invention un procédé de fabrication d’un élément à pôles magnétiques pour rotor de machine électrique, ledit élément à pôles magnétiques comprenant une couche supérieure et une couche inférieure qui sont agencées pour s’étendre l’une au-dessus de l’autre selon un axe de rotation du rotor, le procédé comprenant les étapes suivantes : [0010] In this context, according to the invention we propose a method of manufacturing an element with magnetic poles for the rotor of an electric machine, said element with magnetic poles comprising an upper layer and a lower layer which are arranged to extend one above the other along an axis of rotation of the rotor, the method comprising the following steps:

- fabrication d’une pluralité d’aimants unitaires ; - manufacture of a plurality of unit magnets;

- formation de la couche supérieure par assemblage d’au moins deux des aimants unitaires ; - formation of the upper layer by assembling at least two of the unit magnets;

- formation de la couche inférieure par assemblage d’au moins deux autres des aimants unitaires ; - formation of the lower layer by assembling at least two other unit magnets;

- superposition de la couche supérieure et de la couche inférieure et fixation de la couche supérieure à la couche inférieure. - superposition of the upper layer and the lower layer and fixing the upper layer to the lower layer.

[0011] Ainsi, grâce à l’invention, les courants de Foucault sont encore plus réduits puisque l’élément à pôles magnétiques est aussi segmenté selon l’axe de rotation, c’est-à-dire en épaisseur. En s’étendant les unes au-dessus des autres, les différentes couches limitent en effet la circulation des courants de Foucault selon l’axe de rotation. [0011] Thus, thanks to the invention, the eddy currents are even more reduced since the element with magnetic poles is also segmented according to the axis of rotation, that is to say in thickness. By extending one above the other, the different layers limit the circulation of eddy currents along the axis of rotation.

[0012] De plus, il est plus avantageux, pour maximiser le volume de matériau magnétique, de segmenter l’élément à pôles magnétiques en épaisseur, comme proposé par l’invention, que de chercher à produire des aimants unitaires de section toujours plus petite comme dans l’art antérieur (cela augmente en effet davantage la proportion de colle qui est nécessaire à leur maintien). [0012] Furthermore, it is more advantageous, to maximize the volume of magnetic material, to segment the element with magnetic poles in thickness, as proposed by the invention, than to seek to produce unit magnets of ever smaller section. as in the prior art (this in fact further increases the proportion of glue which is necessary for their maintenance).

[0013] Bien que la fabrication de l’élément à pôles magnétique semble plus complexe, puisqu’elle nécessite de former plusieurs couches, le rotor mettant en œuvre l’élément à pôles magnétique fabriqué selon l’invention est bien moins sensible aux pertes par courants de Foucault que les rotors de l’art antérieur si bien que cette complexité est largement compensée par les performances obtenues. [0013] Although the manufacture of the magnetic pole element seems more complex, since it requires forming several layers, the rotor using the magnetic pole element manufactured according to the invention is much less sensitive to losses by eddy currents than the rotors of the prior art so that this complexity is largely compensated by the performances obtained.

[0014] Enfin, d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention permettent de fabriquer les aimants unitaires et/ou les couches de façon simple et reproductible. Le procédé conforme à l’invention est donc particulièrement adapté à la fabrication en série de l’élément à pôles magnétiques. [0014] Finally, other advantageous and non-limiting characteristics of the process according to the invention make it possible to manufacture unit magnets and/or layers in a simple and reproducible manner. The process according to the invention is therefore particularly suitable for the mass production of the element with magnetic poles.

[0015] Ces caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : [0015] These advantageous and non-limiting characteristics of the process according to the invention, taken individually or in all technically possible combinations, are as follows:

- ladite étape de fabrication comprend : la fabrication d’aimants intermédiaires par craquage d’un bloc-aimant, selon une première direction de segmentation, chaque aimant intermédiaire s’étendant en longueur selon la première direction de segmentation, la fabrication des aimants unitaires par craquage des aimants intermédiaires selon une deuxième direction de segmentation distincte de la première direction de segmentation selon laquelle s’étendent les aimants intermédiaires ; - said manufacturing step comprises: the manufacture of intermediate magnets by cracking of a block magnet, according to a first segmentation direction, each intermediate magnet extending in length according to the first segmentation direction, the manufacture of unit magnets by cracking of the intermediate magnets according to a second segmentation direction distinct from the first direction of segmentation along which the intermediate magnets extend;

- le procédé comprend, avant la fabrication des aimants unitaires et après la fabrication des aimants intermédiaires (30) par craquage, le collage des aimants intermédiaires les uns aux autres ; - the process comprises, before the manufacture of the unit magnets and after the manufacture of the intermediate magnets (30) by cracking, the bonding of the intermediate magnets to each other;

- les aimants intermédiaires sont collés entre eux par des faces complémentaires générées par le craquage du bloc-aimant ou par des faces originelles chacune issue d’une face du bloc-aimant ; - the intermediate magnets are glued together by complementary faces generated by the cracking of the magnet block or by original faces each coming from one face of the magnet block;

- la formation de la couche supérieure ou de la couche inférieure comprend : le collage d’au moins deux des aimants unitaires les uns aux autres de manière à former une plaque intermédiaire, la segmentation de la plaque intermédiaire en deux moitiés, le réarrangement et le collage des deux moitiés l’une à l’autre ; - the formation of the upper layer or the lower layer comprises: the bonding of at least two of the unit magnets to each other so as to form an intermediate plate, the segmentation of the intermediate plate into two halves, the rearrangement and the gluing the two halves together;

- le procédé comprend une étape de découpe de la couche supérieure et de la couche inférieure de manière à conférer à l’élément à pôles magnétiques une forme prédéterminée ; - the method comprises a step of cutting the upper layer and the lower layer so as to give the element with magnetic poles a predetermined shape;

- la formation de la couche supérieure et de la couche inférieure comprend le collage d’au moins deux des aimants unitaires l’un à l’autre ou le collage d’au moins deux des aimants unitaires sur une feuille adhésive ; - the formation of the upper layer and the lower layer comprises the bonding of at least two of the unit magnets to each other or the bonding of at least two of the unit magnets on an adhesive sheet;

- l’étape de fabrication de la couche supérieure ou de la couche inférieure comprend : le collage d’au moins deux des aimants unitaires de manière à former un premier sous- groupe, le collage d’au moins deux autres des aimants unitaires de manière à former un deuxième sous-groupe, et le collage du premier sous-groupe et du deuxième sous- groupe de manière à former la couche supérieure ou la couche inférieure. - the step of manufacturing the upper layer or the lower layer comprises: bonding at least two of the unit magnets so as to form a first subgroup, bonding at least two other unit magnets so as to forming a second subgroup, and bonding the first subgroup and the second subgroup so as to form the upper layer or the lower layer.

[0016] L’invention propose également un élément à pôles magnétiques pour rotor de machine électrique, comprenant une couche supérieure et une couche inférieure qui sont agencées pour s’étendre l’une au-dessus de l’autre selon un axe de rotation du rotor, la couche supérieure comprenant au moins deux aimants unitaires et la couche inférieure comprenant au moins deux autres aimants unitaires. [0016] The invention also proposes an element with magnetic poles for an electrical machine rotor, comprising an upper layer and a lower layer which are arranged to extend one above the other along an axis of rotation of the rotor, the upper layer comprising at least two unit magnets and the lower layer comprising at least two other unit magnets.

[0017] Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la couche supérieure et la couche inférieure s’étendent chacune dans un plan et dans lequel chaque aimant unitaire présente une longueur, parallèle au plan de sa couche, et une épaisseur, perpendiculaire au plan de sa couche, l’épaisseur de chaque aimant unitaire étant inférieure à la longueur dudit aimant unitaire. [0017] According to an optional characteristic of the invention, the upper layer and the lower layer each extend in a plane and in which each unit magnet has a length, parallel to the plane of its layer, and a thickness, perpendicular to the plane of its layer, the thickness of each unit magnet being less than the length of said unit magnet.

[0018] Selon une caractéristique optionnelle de l’invention au moins un des aimants unitaires de la couche supérieure présente une plus grande dimension selon une direction supérieure et au moins un des aimants unitaires de la couche inférieure présente une plus grande dimension selon une direction inférieure distincte de la direction supérieure. [0018] According to an optional characteristic of the invention at least one of the unit magnets of the upper layer has a larger dimension according to a upper direction and at least one of the unit magnets of the lower layer has a larger dimension in a lower direction distinct from the upper direction.

[0019] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.Of course, the different characteristics, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other.

Description détaillée de l’invention Detailed description of the invention

[0020] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. The description which follows with reference to the appended drawings, given as non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be carried out.

[0021] Sur les dessins annexés : [0021] In the attached drawings:

[0022] Figure 1 est une vue schématique en perspective d’un premier exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0022] Figure 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of an element with magnetic poles according to the invention;

[0023] Figure 2 est une vue schématique de dessus d’un deuxième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0023] Figure 2 is a schematic top view of a second embodiment of an element with magnetic poles according to the invention;

[0024] Figure 3 est une vue schématique en perspective d’étapes de fabrication d’aimants unitaires pour la fabrication d’un troisième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0024] Figure 3 is a schematic perspective view of steps in manufacturing unit magnets for the manufacture of a third embodiment of an element with magnetic poles according to the invention;

[0025] Figure 4 est une vue schématique en perspective d’étapes d’assemblages des aimants unitaires de la Figure 3 pour fabriquer le troisième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques ; [0025] Figure 4 is a schematic perspective view of the steps of assembling the unit magnets of Figure 3 to manufacture the third embodiment of an element with magnetic poles;

[0026] Figure 5 est une vue schématique en perspective d’une variante de réalisation des étapes d’assemblages des aimants unitaires de la Figure 3 pour fabriquer le troisième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques ; [0026] Figure 5 is a schematic perspective view of an alternative embodiment of the assembly steps of the unit magnets of Figure 3 to manufacture the third embodiment of an element with magnetic poles;

[0027] Figure 6 est une vue schématique en perspective d’étapes de fabrication d’un quatrième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0027] Figure 6 is a schematic perspective view of manufacturing steps of a fourth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention;

[0028] Figure 7 est une vue schématique en perspective d’un cinquième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention mis en place dans le corps d’un rotor ; [0028] Figure 7 is a schematic perspective view of a fifth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention placed in the body of a rotor;

[0029] Figure 8 est une vue schématique en perspective d’étapes de fabrication d’un sixième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0029] Figure 8 is a schematic perspective view of manufacturing steps of a sixth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention;

[0030] Figure 9 est une vue schématique en perspective d’étapes de fabrication d’un septième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0030] Figure 9 is a schematic perspective view of manufacturing steps of a seventh embodiment of an element with magnetic poles according to the invention;

[0031] Figure 10 est une vue schématique en perspective d’étapes de fabrication d’un huitième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0031] Figure 10 is a schematic perspective view of manufacturing steps of an eighth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention;

[0032] Figure 11 est une vue schématique de dessus d’un neuvième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention ; [0033] Figure 12 est une vue schématique de dessus d’un deuxième exemple de réalisation d’un dixième à pôles magnétiques selon l’invention ; [0032] Figure 11 is a schematic top view of a ninth embodiment of an element with magnetic poles according to the invention; [0033] Figure 12 is a schematic top view of a second embodiment of a tenth with magnetic poles according to the invention;

[0034] Figure 13 est une vue schématique de dessus d’étapes de fabrication d’un onzième exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’invention. [0034] Figure 13 is a schematic top view of manufacturing steps of an eleventh embodiment of an element with magnetic poles according to the invention.

[0035] Un élément à pôles magnétiques 1 selon l’invention est représenté sur la Figure 1. [0035] An element with magnetic poles 1 according to the invention is shown in Figure 1.

[0036] L’élément à pôles magnétiques 1 est ici prévu pour être monté au sein d’un rotor 2, tel que partiellement schématisé sur la Figure 7, pour machine électrique. L’invention est ici plus particulièrement décrite dans le contexte d’un élément à pôles magnétiques 1 pour machine électrique à flux axial. L’invention peut toutefois également être mise en œuvre pour une machine électrique à flux radial. Le rotor 2 est lui-même prévu pour faire partie d’une machine électrique à flux axial qui comprend en outre un stator, ou de préférence deux stators situés de part et d’autre du rotor 2. The element with magnetic poles 1 is here intended to be mounted within a rotor 2, as partially schematized in Figure 7, for an electric machine. The invention is here more particularly described in the context of an element with magnetic poles 1 for an axial flux electric machine. However, the invention can also be implemented for a radial flux electric machine. The rotor 2 is itself intended to form part of an axial flux electrical machine which further comprises a stator, or preferably two stators located on either side of the rotor 2.

[0037] Classiquement, le rotor 2 présente une forme de disque centré autour d’un axe de rotation Al correspondant aussi à l’axe de l’arbre de sortie de la machine électrique. Le rotor 2 comprend un corps 3 pourvu d’une pluralité de logements 4, chaque logement 4 étant conçu pour recevoir un élément à pôles magnétiques 1. Comme le montre la Figure 7, chaque logement 4 présente ici une forme globale de trapèze isocèle. Il en est de même pour l’élément à pôles magnétiques 1 puisque ce dernier présente une forme complémentaire à celle de son logement 4 pour s’y insérer. Conventionally, the rotor 2 has the shape of a disc centered around an axis of rotation Al also corresponding to the axis of the output shaft of the electric machine. The rotor 2 comprises a body 3 provided with a plurality of housings 4, each housing 4 being designed to receive an element with magnetic poles 1. As shown in Figure 7, each housing 4 here has an overall shape of an isosceles trapezoid. It is the same for the element with magnetic poles 1 since the latter has a shape complementary to that of its housing 4 to be inserted there.

[0038] Les stators (non représentés) présentent des formes d’anneaux aplatis et sont équipés, sur leurs faces situées du côté du rotor 2, de dents autours desquelles sont enroulées des bobinages de fils électriquement conducteurs. Lorsque ces bobinages sont alimentés en courant électrique, ils génèrent un champ magnétique tournant entrainant les éléments à pôles magnétiques 1, ce qui met en mouvement le rotor 2 autour de l’axe de rotation AL The stators (not shown) have the shape of flattened rings and are equipped, on their faces located on the side of the rotor 2, with teeth around which windings of electrically conductive wires are wound. When these windings are supplied with electric current, they generate a rotating magnetic field driving the elements with magnetic poles 1, which sets the rotor 2 in motion around the axis of rotation AL

[0039] Comme le montre la Figure 1, l’élément à pôles magnétiques 1 comprend une pluralité d’aimants unitaires 10, ici plusieurs dizaines d’aimants unitaires 10. On entend ici par « unitaires » que les aimants unitaires 10 sont les plus petits composants magnétiques monoblocs contenus par l’élément à pôles magnétiques 1. Les aimants unitaires 10 de l’élément à pôles magnétiques 1 sont mécaniquement liés les uns aux autres, par exemple au moyen d’un matériau adhésif tel qu’une colle ou une résine. Les aimants unitaires 10 présentent par exemple une forme de parallélépipède telle qu’illustrée en Figure 1 ou 7. Les aimants unitaires 10 situés en périphérie de l’élément à pôles magnétiques 1, c’est-à-dire ceux en vis-à-vis du corps 3, peuvent toutefois présenter d’autres formes pour s’adapter à la forme globale du logement 4. [0039] As shown in Figure 1, the element with magnetic poles 1 comprises a plurality of unit magnets 10, here several dozen unit magnets 10. By "unitary" is meant here that the unit magnets 10 are the most small one-piece magnetic components contained by the magnetic pole element 1. The unit magnets 10 of the magnetic pole element 1 are mechanically linked to each other, for example by means of an adhesive material such as a glue or a resin. The unit magnets 10 have for example a parallelepiped shape as illustrated in Figure 1 or 7. The unit magnets 10 located on the periphery of the element with magnetic poles 1, that is to say those opposite screw of the body 3, can however have other shapes to adapt to the overall shape of the housing 4.

[0040] Comme le montre la Figure 1, les aimants unitaires 10 de l’élément à pôles magnétiques 1 sont répartis en plusieurs couches 11, 12. Ce nombre de couches est égal à deux dans les exemples de réalisation représentés, mais il pourrait être supérieur. Les aimants unitaires 10 forment ici une couche supérieure 11 et une couche inférieure 12.As shown in Figure 1, the unit magnets 10 of the magnetic pole element 1 are distributed in several layers 11, 12. This number of layers is equal to two in the embodiments shown, but it could be superior. THE unit magnets 10 here form an upper layer 11 and a lower layer 12.

Les termes « supérieure » et « inférieure » sont ici interchangeables, ils reflètent simplement la notion d’empilement. En effet, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 s’étendent l’une au-dessus de l’autre selon l’axe de rotation Al du rotor 2. L’agencement de la couche supérieure 11 et de la couche inférieure 12 est ainsi défini relativement à leur position finale une fois l’élément à pôles magnétiques 1 intégré dans le rotor 2. Une fois le rotor 2 assemblé, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 s’étendent chacune sensiblement orthogonalement à l’axe de rotation Al. La couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 sont chacune sensiblement plane. [0041] La couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 comprennent chacune plusieurs aimants unitaires 10. A titre d’exemple, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 illustrées en Ligure 4 comprennent chacune le même nombre d’aimants unitaires 10, à savoir quarante-deux aimants unitaires 10. Elles peuvent aussi contenir des nombres différents d’aimants unitaires 10, comme illustré en Ligure 10. The terms “upper” and “lower” are interchangeable here, they simply reflect the notion of stacking. Indeed, the upper layer 11 and the lower layer 12 extend one above the other along the axis of rotation Al of the rotor 2. The arrangement of the upper layer 11 and the lower layer 12 is thus defined relative to their final position once the element with magnetic poles 1 integrated into the rotor 2. Once the rotor 2 is assembled, the upper layer 11 and the lower layer 12 each extend substantially orthogonal to the axis of rotation Al. The upper layer 11 and the lower layer 12 are each substantially planar. The upper layer 11 and the lower layer 12 each comprise several unit magnets 10. By way of example, the upper layer 11 and the lower layer 12 illustrated in Figure 4 each comprise the same number of unit magnets 10, at namely forty-two unit magnets 10. They can also contain different numbers of unit magnets 10, as illustrated in Figure 10.

[0042] Ici, chaque aimant unitaire 10 présente, orthogonalement à l’axe de rotation Al, une plus grande dimension qui est appelée longueur et, parallèlement à l’axe de rotation Al, une dimension appelée épaisseur qui est constante. Par exemple, lorsque les aimants unitaires 10 présentent une section carrée parallèlement à l’axe de rotation Al, comme sur la Ligure 4, la longueur correspond à une diagonale de ladite section. [0042] Here, each unit magnet 10 has, orthogonal to the axis of rotation Al, a larger dimension which is called length and, parallel to the axis of rotation Al, a dimension called thickness which is constant. For example, when the unit magnets 10 have a square section parallel to the axis of rotation Al, as in Figure 4, the length corresponds to a diagonal of said section.

[0043] L’épaisseur des aimants unitaires 10 est ici strictement inférieure à leur longueur (cela pourrait en variante être différent). L’épaisseur de chaque couche 11, 12 est donc relativement faible par rapport à ses dimensions selon un plan orthogonal à l’axe de rotation Al. Cela permet d’empiler plusieurs couches, par exemple trois ou quatre couches, pour un volume donné de l’élément à pôles magnétiques et donc de réduire davantage les courants de Eoucault. [0043] The thickness of the unit magnets 10 is here strictly less than their length (this could alternatively be different). The thickness of each layer 11, 12 is therefore relatively small compared to its dimensions along a plane orthogonal to the axis of rotation Al. This makes it possible to stack several layers, for example three or four layers, for a given volume of the element with magnetic poles and therefore further reduce the Eoucault currents.

[0044] Au sein de chaque couche 11, 12, les aimants unitaires 10 sont agencés côte-à-côte. [0044] Within each layer 11, 12, the unit magnets 10 are arranged side by side.

Ils présentent plus particulièrement ici des faces latérales 13 sensiblement parallèles à l’axe de rotation Al et qui s’étendent en regard les unes des autres. Ils présentent également une face supérieure 14 et une face inférieure 15 orthogonales à l’axe de rotation Al et qui sont reliées par les faces latérales 13 et dont les surfaces sont plus grandes que celles des faces latérales 13. They have more particularly here lateral faces 13 substantially parallel to the axis of rotation Al and which extend facing each other. They also have an upper face 14 and a lower face 15 orthogonal to the axis of rotation Al and which are connected by the side faces 13 and whose surfaces are larger than those of the side faces 13.

[0045] Chaque couche 11, 12 présente ainsi une épaisseur sensiblement égale à l’épaisseur des aimants unitaires 10 qu’elle comprend. [0045] Each layer 11, 12 thus has a thickness substantially equal to the thickness of the unit magnets 10 that it comprises.

[0046] Les aimants unitaires 10 peuvent être agencés de façon similaire d’une couche 11, 12 à l’autre, par exemple comme représenté en Ligure 1. The unit magnets 10 can be arranged in a similar manner from one layer 11, 12 to the other, for example as shown in Figure 1.

[0047] Toutefois, l’orientation des aimants unitaires 10 peut différer entre la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12. Les aimants unitaires 10 de la couche supérieure 11 peuvent présenter une plus grande dimension selon une direction supérieure et les aimants unitaires 10 de la couche inférieure 12 peuvent présenter une plus grande dimension selon une direction inférieure distincte de la direction supérieure. Cet agencement permet de limiter les boucles de courants de Foucault pouvant circuler au sein de l’élément à pôles magnétiques 1. De façon remarquable, cet agencement confère aussi à l’élément à pôles magnétiques 1 une grande résistance aux contraintes mécaniques liées au fonctionnement de la machine électrique. However, the orientation of the unit magnets 10 may differ between the upper layer 11 and the lower layer 12. The unit magnets 10 of the upper layer 11 may have a larger dimension in a higher direction and the unit magnets 10 of the lower layer 12 can have a larger dimension in a lower direction distinct from the upper direction. This arrangement makes it possible to limit the eddy current loops that can circulate within the magnetic pole element 1. Remarkably, this arrangement also gives the magnetic pole element 1 great resistance to mechanical stresses linked to the operation of the electric machine.

[0048] Un tel agencement est bien illustré dans l’exemple de réalisation de la Figure 9. Les aimants unitaires 10 de la couche supérieure 11 s’étendent ici rectilignement selon une première direction DI et les aimants unitaires 10 de la couche inférieure 12 s’étendent rectilignement selon une deuxième direction D2 qui forme ici un angle obtus a d’environs 110 degrés avec la première direction Dl. Ainsi, dans cet exemple de réalisation, la direction supérieure et la direction inférieure, qui sont sensiblement confondues avec respectivement la première direction et la deuxième direction, forment aussi un angle d’environs 110 degrés. [0048] Such an arrangement is well illustrated in the exemplary embodiment of Figure 9. The unit magnets 10 of the upper layer 11 extend here rectilinearly in a first direction DI and the unit magnets 10 of the lower layer 12 s 'extend rectilinearly in a second direction D2 which here forms an obtuse angle a of approximately 110 degrees with the first direction Dl. Thus, in this exemplary embodiment, the upper direction and the lower direction, which are substantially coincident with respectively the first direction and the second direction, also form an angle of approximately 110 degrees.

[0049] Encore en exemple, dans l’exemple de réalisation de la Figure 2, les aimants unitaires 10 présentent une section rectangulaire et leurs grands côtés sont orientés : radialement (de haut en bas sur la Figure 2) lorsqu’ils appartiennent à la couche inférieure 12 (ceux-ci sont alors représentés en transparence par des traits pointillés), radialement signifiant ici parallèlement à une direction perpendiculaire à l’axe de rotation Al et passant par le plan de symétrie du l’élément à pôles magnétiques 1 ; et orthora- dialement (de gauche à droite sur la Figure 2) lorsqu’ils appartiennent à la couche supérieure 11, orthoradialement signifiant ici perpendiculaire à la direction précitée et à l’axe de rotation Al. [0049] Still as an example, in the embodiment of Figure 2, the unit magnets 10 have a rectangular section and their long sides are oriented: radially (from top to bottom in Figure 2) when they belong to the lower layer 12 (these are then represented in transparency by dotted lines), radially meaning here parallel to a direction perpendicular to the axis of rotation Al and passing through the plane of symmetry of the element with magnetic poles 1; and orthoradially (from left to right in Figure 2) when they belong to the upper layer 11, orthoradially meaning here perpendicular to the aforementioned direction and to the axis of rotation Al.

[0050] Dans l’exemple de réalisation de la Figure 2, les aimants unitaires 10 peuvent avantageusement être fabriqués de la même manière, qu’ils appartiennent à la couche supérieure 11 ou la couche inférieure 12, seule leur orientation diffère. [0050] In the exemplary embodiment of Figure 2, the unit magnets 10 can advantageously be manufactured in the same way, whether they belong to the upper layer 11 or the lower layer 12, only their orientation differs.

[0051] L’élément à pôles magnétiques 1 selon l’invention est fabriqué en mettant en œuvre un procédé comprenant les étapes principales suivantes : The magnetic pole element 1 according to the invention is manufactured by implementing a process comprising the following main steps:

[0052] - une étape El de fabrication des aimants unitaires 10 ; [0052] - a step El for manufacturing unit magnets 10;

- une étape E2 de formation de la couche supérieure 11 par assemblage de certains aimants unitaires 10 et de formation de la couche inférieure 12 par assemblage d’autres aimants unitaires 10 ; - a step E2 of forming the upper layer 11 by assembling certain unit magnets 10 and forming the lower layer 12 by assembling other unit magnets 10;

- une étape E3 de superposition de la couche supérieure 11 et de la couche inférieure 12 et de fixation de la couche supérieure 11 à la couche inférieure 12. - a step E3 of superposition of the upper layer 11 and the lower layer 12 and of fixing the upper layer 11 to the lower layer 12.

[0053] L’étape El commence ici par une sous-étape El 1 de fourniture d’un ou de plusieurs bloc-aimants 20 à partir desquelles sont fabriqués les aimants unitaires 10 nécessaires à la fabrication de l’élément à pôles magnétiques 1. Comme le montre la Figure 3, les bloc-aimants 20 présentent des dimensions supérieures à celles des aimants unitaires 10. Ils présentent ici une forme de parallélépipède rectangle. Les bloc-aimants 20 sont réalisés dans un matériau ferromagnétique tel que des alliages néodyme-fer-bore ou samarium-cobalt ou des ferrites. [0053] Step El begins here with a sub-step El 1 of supplying one or more block magnets 20 from which the unit magnets 10 necessary for the manufacture of the magnetic pole element 1 are manufactured. As shown in Figure 3, the block magnets 20 have dimensions greater than those of the unit magnets 10. Here they have a rectangular parallelepiped shape. The block magnets 20 are made of a ferromagnetic material such as neodymium-iron-boron or samarium-cobalt alloys or ferrites.

[0054] De manière générale, les aimants unitaires 10 sont obtenus en segmentant les bloc- aimants 20 par craquage ou par découpe. La découpe peut être réalisée au moyen d’un laser, d’un jet d’eau ou encore d’une scie. Le procédé selon l’invention est ici décrit dans le cadre d’une segmentation par craquage, une segmentation par découpe peut toutefois être mis en œuvre. La craquage est ici défini comme la séparation en plusieurs parties par cassure ou brisure sous l’action d’un choc ou d’une pression. Le craquage d’un bloc-aimant 20 est par exemple réalisé par une répétition de mise en porte-à-faux d’une extrémité du bloc-aimant 20 et par appui sur cette dernière. De préférence, le craquage d’un bloc-aimant 20 est réalisé par mise en pression, jusqu’à la cassure, entre deux surfaces courbes. [0054] Generally, the unit magnets 10 are obtained by segmenting the block magnets 20 by cracking or cutting. Cutting can be carried out using a laser, a water jet or even a saw. The method according to the invention is described here in the context of segmentation by cracking; segmentation by cutting can however be implemented. Cracking is defined here as the separation into several parts by breakage or breakage under the action of shock or pressure. The cracking of a magnet block 20 is for example carried out by a repetition of cantilevering one end of the magnet block 20 and by pressing on the latter. Preferably, the cracking of a magnet block 20 is carried out by pressurization, until breakage, between two curved surfaces.

[0055] De préférence, avant chaque craquage, une ou plusieurs rainures rectilignes sont réalisées dans le bloc-aimant 20 (ou dans des éléments intermédiaires décrits ci-après), par exemple par laser, de façon à choisir les lignes de craquage du bloc-aimant 20 lorsque celui-ci est mis en pression. De telles rainures présentent par exemple une largeur et une profondeur comprise entre 0,4 et 1 mm, par exemple 0,5 mm. Preferably, before each cracking, one or more rectilinear grooves are made in the magnet block 20 (or in intermediate elements described below), for example by laser, so as to choose the cracking lines of the block -magnet 20 when it is put under pressure. Such grooves have for example a width and a depth of between 0.4 and 1 mm, for example 0.5 mm.

[0056] L’assemblage des aimants unitaires 10, lors de la formation de la couche supérieure 11 et de la couche inférieure 12, peut comprendre le collage des aimants unitaires 10 entre eux, tel que cela est représenté sur la Figure 4, par exemple au moyen d’une résine époxy, d’adhésifs thermodurcissables ou de colles bi-composants, ou le collage des aimants unitaires 10 à une feuille adhésive 60 tel que cela est représenté sur la Figure 6. Les aimants unitaires 10 peuvent aussi être collés au moyen d’une bande adhésive à fibres, ce qui permet, par la suite, d’imprégner les aimants unitaires 10 dans une colle pénétrant entre les fibres pour renforcer leur cohésion. [0056] The assembly of the unit magnets 10, during the formation of the upper layer 11 and the lower layer 12, may include the bonding of the unit magnets 10 together, as shown in Figure 4, for example by means of an epoxy resin, thermosetting adhesives or two-component glues, or the bonding of the unit magnets 10 to an adhesive sheet 60 as shown in Figure 6. The unit magnets 10 can also be glued to the by means of a fiber adhesive strip, which subsequently makes it possible to impregnate the unit magnets 10 in a glue penetrating between the fibers to reinforce their cohesion.

[0057] Dans un premier mode de réalisation représenté sur les figures 3 à 5, le procédé de fabrication se caractérise par la fabrication d’aimants intermédiaires 30 dont la taille est comprise entre celle du bloc-aimant 20 et celle des aimants unitaires 10. [0057] In a first embodiment shown in Figures 3 to 5, the manufacturing process is characterized by the manufacturing of intermediate magnets 30 whose size is between that of the magnet block 20 and that of the unit magnets 10.

[0058] Comme le montre la Figure 3, dans ce premier mode de réalisation, la fabrication des aimants unitaires 10 comprend plus spécifiquement une sous-étape E12 de fabrication des aimants intermédiaires 30 par craquage du bloc-aimant 20. Le craquage est effectué selon une première direction de segmentation SL Chaque aimant intermédiaire 30 s’étend alors en longueur selon cette première direction de segmentation SL As shown in Figure 3, in this first embodiment, the manufacture of the unit magnets 10 more specifically comprises a sub-step E12 of manufacturing the intermediate magnets 30 by cracking the magnet block 20. The cracking is carried out according to a first segmentation direction SL Each intermediate magnet 30 then extends in length according to this first segmentation direction SL

[0059] L’étape E12 se poursuit par la sous-étape E13 de collage des aimants intermédiaires 30 les uns aux autres. De façon remarquable, les aimants intermédiaires 30 sont ici collés entre eux par des faces complémentaires 31 générées lors du craquage du bloc- aimant 20. Deux faces sont ici dites « complémentaires » lorsqu’elles sont issues d’une même ligne de craquage. [0059] Step E12 continues with sub-step E13 of bonding the intermediate magnets 30 to each other. Remarkably, the intermediate magnets 30 are here glued together by complementary faces 31 generated during the cracking of the block. magnet 20. Two faces are here called “complementary” when they come from the same cracking line.

[0060] Ainsi, bien que le craquage ne génère pas des faces parfaitement planes, un emboîtement efficace des aimants intermédiaires 30 est assuré par le fait que les faces complémentaires 31 présentent des reliefs de forme complémentaire. Un tel collage permet de limiter la quantité de colle et donc d’augmenter le volume de matériau magnétique en proportion du volume de l’élément à pôles magnétiques 1. [0060] Thus, although cracking does not generate perfectly flat faces, effective interlocking of the intermediate magnets 30 is ensured by the fact that the complementary faces 31 have reliefs of complementary shape. Such bonding makes it possible to limit the quantity of glue and therefore to increase the volume of magnetic material in proportion to the volume of the element with magnetic poles 1.

[0061] Ici, comme schématisé par les étapes El 1 à E13 de la Figure 3, les aimants intermédiaires 30 sont collés selon leur configuration d’origine directement issue du craquage. Une fois collés, ils ont alors une forme semblable à celle du bloc-aimant 20. En variante, les aimants intermédiaires peuvent être réarrangés avant leur collage. De préférence, il est alors prévu qu’ils soient collés entre eux soit par des faces complémentaires soit par des faces originelles chacune issue d’une face du bloc-aimant 20 (ici encore afin d’augmenter le volume de matériau magnétique en proportion du volume de l’élément à pôles magnétiques 1). [0061] Here, as shown schematically by steps El 1 to E13 in Figure 3, the intermediate magnets 30 are glued according to their original configuration directly resulting from cracking. Once glued, they then have a shape similar to that of the magnet block 20. Alternatively, the intermediate magnets can be rearranged before being glued. Preferably, it is then planned that they are glued together either by complementary faces or by original faces each coming from one face of the magnet block 20 (here again in order to increase the volume of magnetic material in proportion to the volume of the magnetic pole element 1).

[0062] Comme le montre la Figure 3, l’étape El comprend enfin une sous-étape E14 de craquage des aimants intermédiaires 30 de façon à former des groupes 35 d’aimants unitaires 10. Chaque aimant intermédiaire 30 permet ainsi de fabriquer plusieurs groupes 35, chaque groupe 35 étant formé de plusieurs aimants unitaires 10. As shown in Figure 3, step El finally comprises a sub-step E14 of cracking the intermediate magnets 30 so as to form groups 35 of unit magnets 10. Each intermediate magnet 30 thus makes it possible to manufacture several groups 35, each group 35 being formed of several unit magnets 10.

[0063] Les aimants intermédiaires 30 sont plus particulièrement craqués selon une deuxième direction de segmentation S2 distincte de la première direction de segmentation SI. Dans l’exemple de réalisation de la Figure 3, la deuxième direction de segmentation S2 est orthogonale à la première direction de segmentation SI. Les groupes 35 et les aimants unitaires 10 formés sont ainsi globalement des parallélépipèdes rectangles. The intermediate magnets 30 are more particularly cracked in a second segmentation direction S2 distinct from the first segmentation direction SI. In the exemplary embodiment of Figure 3, the second segmentation direction S2 is orthogonal to the first segmentation direction SI. The groups 35 and the unit magnets 10 formed are thus generally rectangular parallelepipeds.

[0064] A la fin de la sous-étape E14, les aimants unitaires 20 de chaque groupe 35 sont donc collés les uns aux autres, comme cela apparait sur la Figure 3. Ils sont notamment collés les uns aux autres selon la deuxième direction de segmentation S2. De façon générale, sur les figures, lorsque deux aimants unitaires 10 ou deux aimants intermédiaires 30 sont représentés jointifs, cela schématise qu’ils sont collés entre eux, autrement, ils sont représentés à distance l’un de l’autre. [0064] At the end of sub-step E14, the unit magnets 20 of each group 35 are therefore stuck to each other, as appears in Figure 3. They are in particular stuck to each other in the second direction of segmentation S2. Generally speaking, in the figures, when two unit magnets 10 or two intermediate magnets 30 are shown joined, this schematizes that they are stuck together, otherwise, they are shown at a distance from each other.

[0065] Dans ce premier mode de réalisation du procédé de fabrication, l’étape E2 se caractérise par l’assemblage de plaques intermédiaires 50 et leur séparation en deux moitiés 51. Deux variantes de réalisation de cette étape sont illustrées sur les figures 4 et 5. Dans ces deux variantes, cette étape E2 est composée de trois sous-étapes. [0065] In this first embodiment of the manufacturing process, step E2 is characterized by the assembly of intermediate plates 50 and their separation into two halves 51. Two alternative embodiments of this step are illustrated in Figures 4 and 5. In these two variants, this step E2 is made up of three sub-steps.

[0066] Au cours d’une sous-étape E21, plusieurs groupes 35 d’aimants unitaires 10 sont collés les uns aux autres pour former une plaque intermédiaire 50. Dans les variantes des figures 4 et 5, les aimants unitaires 10 issus de deux bloc-aimants 20 sont collés pour former la plaque intermédiaire 50. La plaque intermédiaire 50 est ici globalement rectangulaire. [0066] During a sub-step E21, several groups 35 of unit magnets 10 are glued to each other to form an intermediate plate 50. In the variants of Figures 4 and 5, the unit magnets 10 coming from two block magnets 20 are glued to form the intermediate plate 50. The intermediate plate 50 is here generally rectangular.

[0067] L’étape E2 comprend ensuite la sous-étape E22 de segmentation, par craquage ou par découpe, de la plaque intermédiaire 50 en deux moitiés 51. Les deux moitiés 51 sont ici sensiblement identiques. [0067] Step E2 then comprises sub-step E22 of segmentation, by cracking or by cutting, of the intermediate plate 50 into two halves 51. The two halves 51 are here substantially identical.

[0068] Dans la première variante de la sous-étape E22 illustrée en Figure 4, la plaque intermédiaire 50 est segmentée en suivant les pourtours des aimants unitaires 10. Chaque aimant unitaire 10 de la couche plaque 50 reste donc entier. Dans la deuxième variante de la sous-étape E22 illustrée en Figure 5, la plaque intermédiaire 50 est segmentée selon une ligne droite séparant certains aimants unitaires 10 en deux parties. [0068] In the first variant of sub-step E22 illustrated in Figure 4, the intermediate plate 50 is segmented following the peripheries of the unit magnets 10. Each unit magnet 10 of the plate layer 50 therefore remains entire. In the second variant of sub-step E22 illustrated in Figure 5, the intermediate plate 50 is segmented along a straight line separating certain unit magnets 10 into two parts.

[0069] Ici, quelle que soit la variante de la sous-étape E22, chaque moitié 51 présente globalement une forme de trapèze rectangle, ce qui permet de les réarranger par la suite en trapèze isocèle. [0069] Here, whatever the variant of sub-step E22, each half 51 generally has the shape of a rectangular trapezoid, which allows them to be subsequently rearranged into an isosceles trapezoid.

[0070] Ce réarrangement à lieu, au cours d’une sous étape E23, en retournant l’une des moitiés 51 puis en fixant les deux moitiés 51 l’une à l’autre de façon à former la couche supérieure 11 ou la couche inférieure 12. [0070] This rearrangement takes place, during a sub-step E23, by turning over one of the halves 51 then fixing the two halves 51 to each other so as to form the upper layer 11 or the layer lower 12.

[0071] Il ressort bien des figures 3 à 5 que les deux moitiés 51 sont ici collées par des faces qui étaient originellement des faces du bloc-aimant 20, c’est-à-dire qui ne sont pas issues d’étapes de craquage. Ces faces de collage sont donc particulièrement planes, ce qui permet d’obtenir un collage efficace et compact des deux moitiés 51. [0071] It is clear from Figures 3 to 5 that the two halves 51 are here glued by faces which were originally faces of the magnet block 20, that is to say which do not come from cracking stages . These bonding faces are therefore particularly flat, which makes it possible to obtain efficient and compact bonding of the two halves 51.

[0072] Les deux moitiés 51 sont plus spécifiquement agencées de manière à conférer à chaque couche 11, 12, et donc à l’élément à pôles magnétiques 1, une forme prédéterminée correspondant à celle du logement 4. On remarque ici qu’aux étapes E21 des figures 4 et 5, une moitié des aimants unitaires 10 de la plaque intermédiaire 50 est décalée par rapport à l’autre d’une distance inférieure à la longueur d’un aimant unitaire 10. Cela permet de conférer, après réarrangement, une légère courbure à chaque bord des couches 11, 12 qui destiné à être situé en périphérie du rotor 2. [0072] The two halves 51 are more specifically arranged so as to give each layer 11, 12, and therefore the element with magnetic poles 1, a predetermined shape corresponding to that of the housing 4. We note here that in the steps E21 of Figures 4 and 5, one half of the unit magnets 10 of the intermediate plate 50 is offset relative to the other by a distance less than the length of a unit magnet 10. This makes it possible to confer, after rearrangement, a slight curvature at each edge of the layers 11, 12 which is intended to be located on the periphery of the rotor 2.

[0073] La couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 sont ensuite superposées et collées au cours de l’étape E3. The upper layer 11 and the lower layer 12 are then superimposed and glued during step E3.

[0074] Dans ce premier mode de réalisation, l’élément à pôles magnétiques 1 est fabriqué à partir de plusieurs bloc-aimants 20 identiques (quatre dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures 3 à 5) et tous segmentés de la même manière. De même, toutes les couches 11, 12 sont réalisées de la même manière (selon les étapes de la Figure 4 ou 5). Le procédé de fabrication de l’élément à pôles magnétiques 1 est donc facilement industrialisable. [0074] In this first embodiment, the magnetic pole element 1 is manufactured from several identical block magnets 20 (four in the exemplary embodiment illustrated in Figures 3 to 5) and all segmented in the same way. manner. Likewise, all layers 11, 12 are produced in the same way (according to the steps in Figure 4 or 5). The manufacturing process for the magnetic pole element 1 is therefore easily industrializable.

[0075] Un deuxième mode de réalisation du procédé de fabrication de l’élément à pôles magnétiques 1 est représenté en Figure 6. L’idée de ce deuxième mode de réalisation est de réduire le nombre d’étapes de craquage et de collage conduisant à l’assemblage de chaque couche 11, 12. [0076] Ainsi, comme le montre la Figure 6, le bloc-aimants 20 est divisé en une pluralité d’aimants unitaires 10 séparés les uns des autres. [0075] A second embodiment of the method of manufacturing the element with magnetic poles 1 is shown in Figure 6. The idea of this second embodiment is to reduce the number of cracking and bonding steps leading to the assembly of each layer 11, 12. [0076] Thus, as shown in Figure 6, the magnet block 20 is divided into a plurality of unit magnets 10 separated from each other.

[0077] Pour cela, l’étape El peut comprendre une fabrication d’aimants intermédiaires 30, comme dans le premier mode de réalisation, à la différence qu’ils ne sont pas collés les uns aux autres. [0077] For this, step El can include manufacturing intermediate magnets 30, as in the first embodiment, with the difference that they are not stuck to each other.

[0078] L’étape El peut aussi comprendre le craquage selon les deux directions de segmentation SI, S2 en une seule étape, par exemple en mettant le bloc-aimant 20 en pression entre deux surfaces formant des calottes sphériques. [0078] Step El can also include cracking in the two segmentation directions SI, S2 in a single step, for example by putting the magnet block 20 under pressure between two surfaces forming spherical caps.

[0079] Dans ce deuxième mode de réalisation, l’étape E2 d’assemblage de chaque couche[0079] In this second embodiment, step E2 of assembling each layer

11, 12, comprend l’agencement, et donc la fixation, des aimants unitaires sur des feuilles adhésives 60. 11, 12, includes the arrangement, and therefore the fixing, of unit magnets on adhesive sheets 60.

[0080] Comme le montre la Figure 6, chaque couche 11, 12 comprend une feuille adhésive 60 dont la forme correspond à la forme du logement 4 et donc à la forme de l’élément à pôles magnétiques 1 et sur laquelle sont fixés les aimants unitaires 10. Les aimants unitaires 10 sont alors directement agencés de façon à former la couche supérieure 11 ou la couche inférieure 12. A la différence du premier mode de réalisation, ce deuxième mode de réalisation ne comprend pas l’assemblage de plaques intermédiaires, ce qui limite le nombre d’étapes du procédé. As shown in Figure 6, each layer 11, 12 comprises an adhesive sheet 60 whose shape corresponds to the shape of the housing 4 and therefore to the shape of the element with magnetic poles 1 and on which the magnets are fixed unitary magnets 10. The unitary magnets 10 are then directly arranged so as to form the upper layer 11 or the lower layer 12. Unlike the first embodiment, this second embodiment does not include the assembly of intermediate plates, this which limits the number of steps of the process.

[0081] La fixation des couches 11, 12 se fait alors par fixation des aimants unitaires 10 de la couche supérieure 11 sur la feuille adhésive 60 de la couche inférieure 12, ou inversement. The layers 11, 12 are then fixed by fixing the unit magnets 10 of the upper layer 11 to the adhesive sheet 60 of the lower layer 12, or vice versa.

[0082] La Figure 7 illustre une autre variante de ce deuxième mode de réalisation. Comme le montre la Figure 7, une feuille adhésive 60, de préférence rigide, est installée dans le logement 4 prévu pour recevoir l’élément à pôles magnétiques 1. La couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 sont alors assemblées, superposées et fixées en collant les aimants unitaires 10 directement sur la feuille adhésive 60 qui est maintenue dans le logement 4. [0082] Figure 7 illustrates another variant of this second embodiment. As shown in Figure 7, an adhesive sheet 60, preferably rigid, is installed in the housing 4 provided to receive the element with magnetic poles 1. The upper layer 11 and the lower layer 12 are then assembled, superimposed and fixed in place. sticking the unit magnets 10 directly onto the adhesive sheet 60 which is held in housing 4.

[0083] Dans un troisième mode de réalisation représenté sur la Figure 8, le procédé de fabrication comprend, après la fixation de la couche supérieure 11 à la couche inférieure[0083] In a third embodiment shown in Figure 8, the manufacturing process comprises, after fixing the upper layer 11 to the lower layer

12, une étape E4 ultérieure de découpe de la couche supérieure 11 et de la couche inférieure 12. Dans ce troisième mode de réalisation, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 sont découpées une fois collées de sorte à limiter les risques de cassures. 12, a subsequent step E4 of cutting the upper layer 11 and the lower layer 12. In this third embodiment, the upper layer 11 and the lower layer 12 are cut once glued so as to limit the risk of breakage.

[0084] Comme le montre la Figure 8, avant leur découpe, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 présentent une forme globalement rectangulaire. Elles sont découpées selon les droites représentées en trait épais, de manière à conférer à l’élément à pôles magnétiques 1 une forme adaptée à celle du logement 4. As shown in Figure 8, before their cutting, the upper layer 11 and the lower layer 12 have a generally rectangular shape. They are cut along the straight lines shown in thick lines, so as to give the element with magnetic poles 1 a shape adapted to that of the housing 4.

[0085] Avantageusement, ce troisième mode de réalisation permet de fabriquer de grandes couches, de les superposer et de les fixer, puis de découper dans cet ensemble plusieurs éléments à pôles magnétiques 1 (ce qui limite en outre les résidus de découpe). [0085] Advantageously, this third embodiment makes it possible to manufacture large layers, superimposing and fixing them, then cutting several elements with magnetic poles 1 from this assembly (which also limits cutting residue).

[0086] Ce troisième mode de réalisation du procédé permet de fabriquer simplement l’élément à pôles magnétiques 1 selon l’exemple de réalisation de la Figure 2. Pour cela, une des grandes couches est réorientée, ici par une rotation de 90 degrés, avant son collage à l’autre grande couche. Une fois l’élément à pôles magnétiques 1 découpé, les aimants unitaires 10 sont globalement rectangulaires et ceux de la couche supérieure 11 présent des grands côtés orthogonaux aux grands côtés de ceux de la couche inférieure 12 (représentés en traits pointillés). This third embodiment of the method makes it possible to simply manufacture the element with magnetic poles 1 according to the exemplary embodiment of Figure 2. For this, one of the large layers is reoriented, here by a rotation of 90 degrees, before gluing it to the other large layer. Once the magnetic pole element 1 has been cut, the unit magnets 10 are generally rectangular and those of the upper layer 11 have long sides orthogonal to the long sides of those of the lower layer 12 (shown in dotted lines).

[0087] Un quatrième mode de réalisation est représenté en Figure 9. Dans ce quatrième mode de réalisation aussi, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 sont découpées pour donner forme à l’élément à pôles magnétiques 1. Toutefois, la découpe est ici effectuée avant la superposition des couches 11, 12. Ainsi, la couche supérieure 11 est découpée lors d’une étape E4A et la couche inférieure 12 est découpée lors d’une étape E4B, les étapes E4A et E4B précédant toutes deux l’étape E3. [0087] A fourth embodiment is shown in Figure 9. In this fourth embodiment also, the upper layer 11 and the lower layer 12 are cut to give shape to the element with magnetic poles 1. However, the cutting is here carried out before the superposition of layers 11, 12. Thus, the upper layer 11 is cut during a step E4A and the lower layer 12 is cut during a step E4B, steps E4A and E4B both preceding step E3.

[0088] Dans l’exemple de réalisation illustrant ce quatrième mode de réalisation, les aimants unitaires 10 s’étendent rectilignement d’un bord à un autre de la couche 11, 12. Ils sont ici obtenus en craquant le bloc-aimant 20 selon une seule direction de segmentation. [0088] In the exemplary embodiment illustrating this fourth embodiment, the unit magnets 10 extend rectilinearly from one edge to another of the layer 11, 12. They are here obtained by cracking the magnet block 20 according to a single direction of segmentation.

[0089] Comme le montre la Figure 9, une fois qu’elles ont été assemblées et découpées, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 sont identiques. Avant leur fixation, une des couches 11, 12 est retournée, ce qui permet, comme expliqué supra, que les aimants unitaires 10 de la couche supérieure 11 et ceux de la couche inférieure 12 présentent des orientations distinctes. [0089] As shown in Figure 9, once they have been assembled and cut, the upper layer 11 and the lower layer 12 are identical. Before their fixation, one of the layers 11, 12 is turned over, which allows, as explained above, that the unit magnets 10 of the upper layer 11 and those of the lower layer 12 have distinct orientations.

[0090] La Figure 10 illustre un cinquième mode de réalisation du procédé de fabrication de l’élément à pôles magnétiques 1. Comme cela apparait bien sur la Figure 10, ce cinquième mode de réalisation se caractérise par le fait que la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 présentent des tailles différentes. [0090] Figure 10 illustrates a fifth embodiment of the method of manufacturing the element with magnetic poles 1. As clearly appears in Figure 10, this fifth embodiment is characterized by the fact that the upper layer 11 and the lower layer 12 have different sizes.

[0091] Ici, la couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 comprennent plus particulièrement des aimants unitaires 10 identiques mais en nombre différents. Ainsi, sur la Figure 10, la couche supérieure 11 assemblée à l’étape E2A comprend moins d’aimants unitaires 10 que la couche inférieure 12 assemblée à l’étape E2B. Les couches 11, 12 présentent toutefois des formes semblables. [0091] Here, the upper layer 11 and the lower layer 12 more particularly comprise identical unit magnets 10 but in different numbers. Thus, in Figure 10, the upper layer 11 assembled in step E2A comprises fewer unit magnets 10 than the lower layer 12 assembled in step E2B. Layers 11, 12, however, have similar shapes.

[0092] De plus, les aimants unitaires 10 de la couches supérieure 11 sont décalés par rapport à ceux de la couche inférieure 11 dans le sens où les faces inférieures 15 des aimants unitaires 10 de la couches supérieure 11 s’étendent en regard de plusieurs faces supérieures 14 d’aimants unitaires de la couche inférieure 12. [0092] Furthermore, the unit magnets 10 of the upper layers 11 are offset relative to those of the lower layer 11 in the sense that the lower faces 15 of the unit magnets 10 of the upper layers 11 extend facing several upper faces 14 of unit magnets of the lower layer 12.

[0093] De préférence, dans ce cinquième mode de réalisation, une troisième couche, identique à la couche supérieure 11, est fixée contre la couche inférieure 12 à l’opposé de la couche supérieure 11. La couche inférieure 12 est ainsi prise en sandwich entre deux couches identiques et plus petites. Preferably, in this fifth embodiment, a third layer, identical to the upper layer 11, is fixed against the lower layer 12 opposite of the upper layer 11. The lower layer 12 is thus sandwiched between two identical and smaller layers.

[0094] Ce cinquième mode de réalisation peut aussi être mis en œuvre pour un élément à pôles magnétiques 1 présentant des bords latéraux 17 rectilignes tels que représentés en Figure 11. [0094] This fifth embodiment can also be implemented for an element with magnetic poles 1 having rectilinear side edges 17 as shown in Figure 11.

[0095] De façon remarquable, la couche inférieure 12 plus large peut alors s’emboiter dans des rainures, globalement radiales, prévues dans le logement 4. Cela permet d’améliorer le maintien de l’élément à pôles magnétiques 1, notamment selon l’axe de rotation Al. L’insertion dans le logement 4 est alors de préférence radiale, le logement 4 étant ouvert vers la périphérie du rotor 2. Les éléments à pôles magnétiques 1 sont ensuite par exemple maintenus par une frète. [0095] Remarkably, the wider lower layer 12 can then fit into generally radial grooves provided in the housing 4. This makes it possible to improve the retention of the element with magnetic poles 1, in particular according to the axis of rotation Al. The insertion into the housing 4 is then preferably radial, the housing 4 being open towards the periphery of the rotor 2. The elements with magnetic poles 1 are then for example held by a retainer.

[0096] On peut aussi prévoir, comme le montre la Figure 12, que la couche inférieure 12 qui est prise en sandwich dépasse du côté d’un des bords latéraux 17 et soit en retrait du côté de l’autre bord latéral 17 de façon à former une nervure. Le logement 4 présente alors une rainure et une nervure. [0096] It is also possible, as shown in Figure 12, for the lower layer 12 which is sandwiched to protrude from the side of one of the side edges 17 and to be set back from the side of the other side edge 17 so as to to form a rib. Housing 4 then has a groove and a rib.

[0097] Avantageusement, F éléments à pôles magnétiques 1 formé selon ce cinquième mode de réalisation est particulièrement robuste, il permet aussi d’économiser du matériau magnétique tout en conservant une efficacité (pour la machine électrique) semblable à celle des autres modes de réalisation. Cette structure particulière permet aussi de réduire les vibrations au sein de l’élément à pôles magnétiques 1 lorsque la machine électrique est en fonctionnement. [0097] Advantageously, F elements with magnetic poles 1 formed according to this fifth embodiment is particularly robust, it also makes it possible to save magnetic material while maintaining efficiency (for the electric machine) similar to that of the other embodiments . This particular structure also makes it possible to reduce vibrations within the magnetic pole element 1 when the electrical machine is in operation.

[0098] Quel que soit le mode de réalisation, une fois l’élément à pôles magnétiques 1 fabriqué, ce dernier est magnétisé. L’étape de magnétisation peut être réalisée avant ou après l’installation de l’élément à pôles magnétiques 1 dans le logement 4 du rotor 2. L’élément à pôles magnétiques 1 est par exemple fixé dans son logement 4 au moyen d’une résine thermodurcissable injectée entre l’élément à pôles magnétiques 1 et le corps 2. Whatever the embodiment, once the magnetic pole element 1 has been manufactured, the latter is magnetized. The magnetization step can be carried out before or after installation of the element with magnetic poles 1 in the housing 4 of the rotor 2. The element with magnetic poles 1 is for example fixed in its housing 4 by means of a thermosetting resin injected between the magnetic pole element 1 and the body 2.

[0099] La Figure 13 illustre un sixième mode de réalisation. Comme le montre la Figure 13, ce sixième mode de réalisation se distingue des modes de réalisation précédents par l’utilisation d’un bloc-aimant 20 dont la forme est complémentaire à celle du logement 4. Ici, par exemple, le bloc-aimant 20 fourni à la sous-étape El i est de forme globalement trapézoïdale (comme le logement 4, qui est par exemple représenté en Figure 7). A l’étape El, les aimants unitaires 10 sont fabriqués par craquage selon deux directions, ici perpendiculaires. Ensuite, au cours d’une sous-étape E2C, les aimants unitaires 10 sont collés de manières à former des sous-groupes 36. Au cours d’une étape E2D, les sous-groupes 36 sont collés ensembles pour former la couche 11, 12. [0099] Figure 13 illustrates a sixth embodiment. As shown in Figure 13, this sixth embodiment differs from previous embodiments by the use of a magnet block 20 whose shape is complementary to that of the housing 4. Here, for example, the magnet block 20 provided in sub-step El i is of generally trapezoidal shape (like housing 4, which is for example represented in Figure 7). In step El, the unit magnets 10 are manufactured by cracking in two directions, here perpendicular. Then, during a sub-step E2C, the unit magnets 10 are glued so as to form sub-groups 36. During a step E2D, the sub-groups 36 are glued together to form layer 11, 12.

[0100] Comme illustré en Figure 13, les aimants unitaires 10, notamment ceux en périphérie de l’élément à pôles magnétiques 1, peuvent alors présenter des formes particulières, par exemple non-parallélépipédiques tels que des formes triangulaires. Ce mode de réalisation permet donc d’obtenir des formes d’aimants unitaires 10 plus variés et ainsi de remplir plus efficacement le volume du logement 4 par du matériau magnétique. [0100] As illustrated in Figure 13, the unit magnets 10, in particular those on the periphery of the element with magnetic poles 1, can then have particular shapes, for example non-parallelepipeds such as triangular shapes. This embodiment therefore makes it possible to obtain more varied shapes of unit magnets 10 and thus to fill the volume of the housing 4 more effectively with magnetic material.

[0101] La présente invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’invention. Par exemple, au sein d’un même élément à pôles magnétiques, une couche peut comprendre des aimants unitaires de taille et/ou de forme différentes de celles des aimants unitaires d’une autre couche. [0101] The present invention is in no way limited to the embodiments described and represented, but those skilled in the art will be able to make any variation conforming to the invention. For example, within the same element with magnetic poles, a layer may include unit magnets of size and/or shape different from those of the unit magnets of another layer.

Claims

Revendications Claims [Revendication 1] Procédé de fabrication d’un élément à pôles magnétiques (1) pour rotor (2) de machine électrique, caractérisé en ce que, ledit élément à pôles magnétiques (1) comprenant une couche supérieure (11) et une couche inférieure (12) qui sont agencées pour s’étendre l’une au-dessus de l’autre selon un axe de rotation (Al) du rotor (2), le procédé comprend les étapes suivantes :[Claim 1] Method for manufacturing an element with magnetic poles (1) for a rotor (2) of an electric machine, characterized in that, said element with magnetic poles (1) comprising an upper layer (11) and a lower layer (12) which are arranged to extend one above the other along an axis of rotation (Al) of the rotor (2), the method comprises the following steps: - fabrication d’une pluralité d’aimants unitaires (10) ; - manufacturing a plurality of unit magnets (10); - formation de la couche supérieure (11) par assemblage d’au moins deux des aimants unitaires (10) ; - formation of the upper layer (11) by assembling at least two of the unit magnets (10); - formation de la couche inférieure (12) par assemblage d’au moins deux autres des aimants unitaires (10) ; - formation of the lower layer (12) by assembling at least two other unit magnets (10); - superposition de la couche supérieure (11) et de la couche inférieure (12) et fixation de la couche supérieure (11) à la couche inférieure (12). - superposition of the upper layer (11) and the lower layer (12) and fixing of the upper layer (11) to the lower layer (12). [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape de fabrication comprend : [Claim 2] Method according to claim 1, wherein said manufacturing step comprises: - la fabrication d’aimants intermédiaires (30) par craquage d’un bloc- aimant (20), selon une première direction de segmentation (SI), chaque aimant intermédiaire (30) s’étendant en longueur selon la première direction de segmentation (SI) ; - the manufacture of intermediate magnets (30) by cracking a block magnet (20), in a first segmentation direction (SI), each intermediate magnet (30) extending in length according to the first segmentation direction ( IF) ; - la fabrication des aimants unitaires (10) par craquage des aimants intermédiaires (30) selon une deuxième direction de segmentation (S2) distincte de la première direction de segmentation (SI) selon laquelle s’étendent les aimants intermédiaires (30). - the manufacture of unit magnets (10) by cracking the intermediate magnets (30) in a second segmentation direction (S2) distinct from the first segmentation direction (SI) along which the intermediate magnets (30) extend. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, comprenant, avant la fabrication des aimants unitaires (10) et après la fabrication des aimants intermédiaires (30) par craquage, le collage des aimants intermédiaires (30) les uns aux autres. [Claim 3] Method according to claim 2, comprising, before the manufacture of the unit magnets (10) and after the manufacture of the intermediate magnets (30) by cracking, bonding the intermediate magnets (30) to each other. [Revendication 4] Procédé selon la revendication 3, dans lequel les aimants intermédiaires (30) sont collés entre eux par des faces complémentaires générées par le craquage du bloc-aimant (20) ou par des faces originelles chacune issue d’une face du bloc-aimant (20). [Claim 4] Method according to claim 3, in which the intermediate magnets (30) are glued together by complementary faces generated by the cracking of the magnet block (20) or by original faces each coming from one face of the block -magnet (20). [Revendication 5] Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la formation de la couche supérieure (11) ou de la couche inférieure (12) comprend :[Claim 5] Method according to one of claims 1 to 4, in which the formation of the upper layer (11) or the lower layer (12) comprises: - le collage d’au moins deux des aimants unitaires (10) les uns aux autres de manière à former une plaque intermédiaire (50) ; - bonding at least two of the unit magnets (10) to each other so as to form an intermediate plate (50); - la segmentation de la plaque intermédiaire (50) en deux moitiés (51) ; - le rearrangement et le collage des deux moitiés (51) l’une à l’autre.- the segmentation of the intermediate plate (50) into two halves (51); - the rearrangement and gluing of the two halves (51) to each other. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’étape de fabrication de la couche supérieure (11) ou de la couche inférieure (12) comprend :[Claim 6] Method according to claim 1 or 2, in which the step of manufacturing the upper layer (11) or the lower layer (12) comprises: - le collage d’au moins deux des aimants unitaires (10) de manière à former un premier sous-groupe (36) ; - bonding at least two of the unit magnets (10) so as to form a first subgroup (36); - le collage d’au moins deux autres des aimants unitaires (10) de manière à former un deuxième sous-groupe (36) ; et - bonding at least two other unit magnets (10) so as to form a second subgroup (36); And - le collage du premier sous-groupe (36) et du deuxième sous-groupe (36) de manière à former la couche supérieure (11) ou la couche inférieure (12). - bonding the first subgroup (36) and the second subgroup (36) so as to form the upper layer (11) or the lower layer (12). [Revendication 7] Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant une étape de découpe de la couche supérieure (11) et de la couche inférieure (12) de manière à conférer à l’élément à pôles magnétiques (1) une forme prédéterminée. [Claim 7] Method according to one of claims 1 to 6, comprising a step of cutting the upper layer (11) and the lower layer (12) so as to give the element with magnetic poles (1) a predetermined form. [Revendication 8] Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la formation de la couche supérieure (11) et de la couche inférieure (12) comprend le collage d’au moins deux des aimants unitaires (10) l’un à l’autre ou le collage d’au moins deux des aimants unitaires (10) sur une feuille adhésive (60). [Claim 8] Method according to one of claims 1 to 7, wherein the formation of the upper layer (11) and the lower layer (12) comprises the bonding of at least two of the unit magnets (10) one to the other or the bonding of at least two of the unit magnets (10) on an adhesive sheet (60). [Revendication 9] Elément à pôles magnétiques (1) pour rotor (2) de machine électrique, caractérisé en ce que ledit élément à pôles magnétiques (1) comprend une couche supérieure (11) et une couche inférieure (12) qui sont agencées pour s’étendre l’une au-dessus de l’autre selon un axe de rotation (Al) du rotor (2), la couche supérieure (11) comprenant au moins deux aimants unitaires (10) et la couche inférieure (12) comprenant au moins deux autres aimants unitaires (10). [Claim 9] Magnetic pole element (1) for rotor (2) of an electric machine, characterized in that said magnetic pole element (1) comprises an upper layer (11) and a lower layer (12) which are arranged to extend one above the other along an axis of rotation (Al) of the rotor (2), the upper layer (11) comprising at least two unit magnets (10) and the lower layer (12) comprising at least two other unit magnets (10). [Revendication 10] Elément à pôles magnétiques (1) selon la revendication 9, dans lequel la couche supérieure (11) et la couche inférieure (12) s’étendent chacune dans un plan et dans lequel chaque aimant unitaire (10) présente une longueur, parallèle au plan de sa couche (11, 12), et une épaisseur, perpendiculaire au plan de sa couche (11, 12), l’épaisseur de chaque aimant unitaire (10) étant inférieure à la longueur dudit aimant unitaire (10).[Claim 10] Magnetic pole element (1) according to claim 9, wherein the upper layer (11) and the lower layer (12) each extend in a plane and wherein each unit magnet (10) has a length , parallel to the plane of its layer (11, 12), and a thickness, perpendicular to the plane of its layer (11, 12), the thickness of each unit magnet (10) being less than the length of said unit magnet (10) . [Revendication 11] Elément à pôles magnétiques (1) selon la revendication 9 ou 10, dans lequel au moins un des aimants unitaires (10) de la couche supérieure (11) présente une plus grande dimension selon une direction supérieure et au moins un des aimants unitaires (10) de la couche inférieure (12) présente une plus grande dimension selon une direction inférieure distincte de la direction supérieure. [Claim 11] Magnetic pole element (1) according to claim 9 or 10, in which at least one of the unit magnets (10) of the upper layer (11) has a larger dimension in an upper direction and at least one of the unit magnets (10) of the lower layer (12) have a larger dimension in a lower direction distinct from the upper direction.
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