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Title:
HALF-HOUSING FOR AN ELECTRIC MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/232566
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a half-housing for an electric motor comprising an axial flux stator/rotor assembly, the half-housing having an annular shape centred about an axis and comprising a first wall extending axially about the axis and a second wall extending radially about the axis, the first and the second wall being joined together so as to delimit a reception area configured to receive the stator/rotor assembly, the second wall comprising an inner face and an outer face, the half-housing comprising a cover which, with the outer face of the second wall, delimits a cooling circuit of the half-housing, the cooling circuit extending at least partially annularly about the axis, characterised in that the outer face of the second wall and/or the cover comprise a reinforcing means that delimits the cooling circuit and extends mainly radially.

Inventors:
BEISBARDT THOMAS (FR)
ISKOUNENE DJAMEL (FR)
MARCHAL NICOLAS (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/063835
Publication Date:
December 07, 2023
Filing Date:
May 23, 2023
Export Citation:
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Assignee:
RENAULT SAS (FR)
International Classes:
H02K5/20; H02K5/04; H02K9/193
Foreign References:
CN216290475U2022-04-12
DE102014221648A12016-04-28
US20200295622A12020-09-17
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Demi-boitier (3) pour un moteur électrique (19) comprenant un ensemble rotor/stator (13) à flux axial, le demi-boitier (3) présentant une forme annulaire centrée autour d’un axe (2) et comprenant au moins une première paroi (4) s’étendant axialement autour de l’axe (2) et une deuxième paroi (5) s’étendant radialement autour de l’axe (2), la première paroi (4) et la deuxième paroi (5) étant jointes pour délimiter une zone de réception (18) configurée pour recevoir au moins partiellement l’ensemble rotor/stator (13), la deuxième paroi (5) comprenant une face interne (23) orientée vers la zone de réception (18) et une face externe (22) orientée vers un environnement extérieur à la zone de réception (18), le demi-boitier (3) comprenant au moins un couvercle (9) qui, avec la face externe (22) de la deuxième paroi (5), délimite un circuit de refroidissement (21) du demi-boitier (3), le circuit de refroidissement (21) s’étendant au moins en partie de manière annulaire autour de l’axe (2), caractérisé en ce que la face externe (22) de la deuxième paroi (5) et/ou le couvercle (9) comprennent un moyen de renforcement (27) délimitant le circuit de refroidissement (21) et qui s’étend principalement de manière radiale.

[Revendication 2] Demi-boitier (3) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de renforcement (27) fait saillie d’un plan général dans lequel s’inscrit la deuxième paroi (5) et/ou le couvercle (9).

[Revendication 3] Demi-boitier (3) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le moyen de renforcement (27) comprend au moins une bosse (28) et au moins un creux (29), un sommet de la bosse (28) s’étendant le long d’une ligne radiale.

[Revendication 4] Demi-boitier (3) selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de renforcement (27) comprend une pluralité de bosses (28) et de creux (29) agencés de manière alternée les uns par rapport aux autres autour de l’axe (2).

[Revendication 5] Demi-boitier (3) selon la revendication précédente, dans lequel la face externe (22) de la deuxième paroi (5) et le couvercle (9) comprennent chacun une pluralité de bosses (28) et de creux (29).

[Revendication 6] Demi-boitier (3) selon la revendication précédente, dans lequel les bosses (28) de la face externe (22) de la deuxième paroi (5) sont en regard des bosses (28) du couvercle (9).

[Revendication 7] Demi-boitier (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de refroidissement (21) comprend une portion ondulée (25) munie du moyen de renforcement (27) et une portion plane (26).

[Revendication 8] Demi-boitier (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de refroidissement (21) est scindé en deux branches (36, 37) par une paroi de séparation (35) issue de la deuxième paroi (5) et/ou du couvercle (9), la paroi de séparation (35) s’étendant au moins partiellement de manière annulaire autour de l’axe (2).

[Revendication 9] Moteur électrique (19) destiné à mettre en mouvement un véhicule automobile, comprenant un boitier (1) formé par un premier demi-boitier (3a) et un deuxième demi-boitier (3b), le premier demi-boitier (3a) et/ou le deuxième demi-boitier (3b) étant conformé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le moteur électrique (19) comprenant un ensemble rotor/stator (13) à flux axial installé dans un volume interne défini par les demi-boitiers (3).

[Revendication 10] Moteur électrique (19) selon la revendication précédente, dans lequel au moins l’un des demi-boitiers (3) comprend une entrée de fluide (10) et une sortie de fluide (11), l’entrée de fluide et la sortie de fluide étant fluidiquement connectées à l’au moins un circuit de refroidissement (21) constitutif du boitier (1).

Description:
Description

Titre de l'invention : Demi-boitier pour un moteur électrique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine des moteurs électriques pour un véhicule automobile et concerne plus particulièrement un boitier contenant au moins partiellement ledit moteur électrique.

[0002] Afin d’assurer la propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, il est connu d’utiliser un moteur électrique présentant un ensemble rotor/stator. Le stator comprend une pluralité de bobine et génère un champ magnétique à partir d’une alimentation électrique afin de mettre en rotation le rotor et créer ainsi l’énergie mécanique nécessaire à la propulsion du véhicule.

[0003] Dans l’industrie automobile, il est connu d’utiliser un moteur électrique à flux radial, c’est-à-dire que le champ magnétique est transmis du stator au rotor selon une direction radiale par rapport à un axe de rotation du rotor. Plus récemment, une technologie se développe autour d’un moteur électrique à flux axial, avec un champ magnétique transmis du stator au rotor selon une direction axiale par rapport à l’axe de rotation du rotor. Le moteur électrique à flux axial présente plusieurs avantages par rapport au moteur électrique à flux radial, notamment un encombrement mécanique moindre pour une densité énergétique plus élevée, ainsi que des pertes énergétiques moins importantes.

[0004] Afin d’obtenir un flux axial, le stator comprend deux bobinages distants axialement l’un par rapport à l’autre. Le rotor quant à lui présente une périphérie radiale qui est étendue jusqu’à s’intercaler dans l’espace entre les deux bobinages. Le champ magnétique est donc transmis des bobinages à la périphérie radiale du rotor qui est alors entraîné en rotation. L’ensemble rotor/stator est par ailleurs au moins partiellement au sein d’un boitier.

[0005] Lors du fonctionnement du moteur électrique, les bobinages du stator émettent de la chaleur qui entraîne une augmentation de la température du boitier. Une telle hausse de température peut dégrader le fonctionnement du moteur et nuire à certains éléments thermosensibles tels que la colle utilisée pour certaines liaisons mécaniques au sein du moteur électrique, ou encore les résines. Afin de pallier cela, le boitier comprend un circuit de refroidissement au sein duquel circule un fluide de refroidissement qui permet d’évacuer la chaleur générée par les bobinages du stator.

[0006] De plus, afin d’assurer le bon fonctionnement du moteur électrique, les espaces entre les bobinages et la périphérie du rotor, appelés entrefers, présentent une dimension très faible afin que les bobinages et le rotor soient le plus proche possible l’un de l’autre mais sans être en contact entre eux. Or, les contraintes mécaniques et/ou magnétiques associées à la chaleur générée par les bobinages du stator peuvent entraîner une légère déformation du boîtier, ce qui peut modifier la dimension de ces entrefers et créer des dysfonctionnements.

[0007] Dans le but de renforcer la protection du boîtier contre les déformations mécaniques, il est envisagé de renforcer celui-ci en améliorant sa raideur. Cependant, l’encombrement mécanique autour du boîtier peut fortement limiter un potentiel renforcement mécanique de celui-ci. Par ailleurs, un tel renforcement doit être effectuée sans nuire à la capacité de refroidissement du circuit de refroidissement.

[0008] La présente invention assure un compromis entre raideur du boîtier et efficacité du circuit de refroidissement en proposant un demi-boîtier pour un moteur électrique comprenant un ensemble rotor/stator à flux axial, le demi-boîtier présentant une forme annulaire centrée autour d’un axe et comprenant au moins une première paroi s’étendant axialement autour de l’axe et une deuxième paroi s’étendant radialement autour de l’axe, la première paroi et la deuxième paroi étant jointes pour délimiter une zone de réception configurée pour recevoir au moins partiellement l’ensemble rotor/ stator, la deuxième paroi comprenant une face interne orientée vers la zone de réception et une face externe orientée vers un environnement extérieur à la zone de réception, le demi-boîtier comprenant au moins un couvercle qui, avec la face externe de la deuxième paroi, délimite un circuit de refroidissement du demi-boîtier, le circuit de refroidissement s’étendant au moins en partie de manière annulaire autour de l’axe, caractérisé en ce que la face externe de la deuxième paroi et/ou le couvercle comprennent un moyen de renforcement délimitant le circuit de refroidissement et qui s’étend principalement de manière radiale.

[0009] Le demi-boîtier selon l’invention offre ainsi une raideur renforcée en respectant les contraintes d’encombrement mécanique que représente l’environnement extérieur au voisinage du moteur électrique. Par ailleurs, le demi-boîtier est renforcé tout en maintenant la capacité de refroidissement du circuit de refroidissement. Le demi- boîtier bénéficie donc d’une protection à la fois contre la chaleur dégagée par le stator et contre les déformations mécaniques, respectivement de par un refroidissement efficace et une structure renforcée.

[0010] Par demi-boîtier, il faut comprendre que cela correspond à un élément comprenant une partie ouverte et pouvant interagir avec un autre demi-boîtier afin de former un boîtier apte à loger au moins partiellement l’ensemble rotor/stator du moteur électrique. Ce dernier est à flux axial et comprend ainsi deux bobinages disposés de part et d’autre d’une périphérie radiale du rotor afin d’entraîner ce dernier en rotation. La périphérie radiale du rotor est aimantée et de ce fait réagit au champ magnétique généré par les bobines du stator afin d’entrer en rotation et d’assurer seul ou en coopération la propulsion du véhicule.

[0011] Le demi-boîtier est de forme annulaire afin de permettre une extension du rotor ou d’un arbre entraîné par le rotor selon la direction axiale. Une ouverture est ainsi ménagée sur le demi-boitier, ladite ouverture étant centrée autour de l’axe, qui correspond à l’axe de rotation du rotor.

[0012] La première paroi s’étend circonférentiellement autour de l’axe et présente préférentiellement une forme circulaire. Une dimension de la section circulaire de la première paroi est telle que la périphérie radiale du rotor puisse être contenue dans le demi- boitier ou dans le boitier. La deuxième paroi vient fermer partiellement une extrémité axiale de la première paroi à l’exception de l’ouverture centrée autour de l’axe évoquée précédemment. La première paroi et la deuxième paroi définissent ainsi la zone de réception qui est alors délimitée par la dimension radiale de la deuxième paroi et par la dimension axiale de la première paroi.

[0013] La face interne de la deuxième paroi correspond à la face de la deuxième paroi orientée vers la zone de réception tandis que la face externe est la face de la deuxième paroi opposée à la face interne. C’est donc la face externe qui est orientée vers le couvercle qui interagit avec la deuxième paroi. Le couvercle est fixé à la deuxième paroi par un moyen de fixation quelconque, l’essentiel étant que ce dernier assure l’étanchéité au sein du circuit de refroidissement ainsi formé. Le circuit de refroidissement est formé d’au moins un canal délimité par la deuxième paroi et le couvercle, et s’étend de manière annulaire afin de couvrir un maximum de surface au niveau d’une dimension radiale du demi-boitier. Un fluide de refroidissement circule au sein du circuit de refroidissement afin de refroidir le demi-boitier et ainsi de compenser la chaleur émise par le bobinage du stator. Le fluide de refroidissement est ainsi apte à capter les calories émises par le stator et à les céder hors du demi-boitier, par exemple à l’aide d’un échangeur thermique. Le fluide de refroidissement peut par exemple être de l’eau glycolée.

[0014] Le moyen de renforcement s’étend le long de la deuxième paroi et participe à la formation du circuit de refroidissement. Le moyen de renforcement peut être intégré à la face externe de la deuxième paroi, au couvercle ou aux deux, l’essentiel étant qu’il soit présent au niveau de la deuxième paroi une fois le demi-boitier assemblé. Le moyen de renforcement permet ainsi de renforcer la raideur de la deuxième paroi, qui est la plus proche du stator. Le moyen de renforcement est étendu autant que possible selon la dimension axiale, l’encombrement mécanique autour du moteur électrique étant trop important pour que la deuxième paroi soit épaissie de manière conséquente.

[0015] Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de renforcement fait saillie d’un plan général dans lequel s’inscrit la deuxième paroi et/ou le couvercle. Autrement dit, le plan général est parallèle à la dimension radiale de la deuxième paroi et/ou du couvercle, tandis que le moyen de renforcement fait saillie de ce plan général et s’étend selon une dimension axiale, perpendiculaire à la dimension radiale de la deuxième paroi et/ou du couvercle.

[0016] Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de renforcement comprend au moins une bosse et au moins un creux, un sommet de la bosse s’étendant le long d’une ligne radiale. Par définition et tout au long de la présente description, la ou les bosses correspondent à une zone ou aux zones du moyen de renforcement les plus éloignées de la zone de réception, tandis que les creux correspondent à une zone ou aux zones du moyen de renforcement les plus proches de la zone de réception. Autrement dit, la ligne radiale passant par le sommet de la bosse correspond à une limite où le moyen de renforcement est le plus éloigné de la zone de réception.

[0017] Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de renforcement comprend une pluralité de bosses et de creux agencés de manière alternée les uns par rapport aux autres autour de l’axe. Autrement dit, le moyen de renforcement s’étend en alternant une bosse puis un creux, de sorte à présenter une forme sinusoïdale vue depuis un prolongement de la dimension radiale de la deuxième paroi. Selon une telle configuration, la ligne radiale évoquée précédemment passe par l’ensemble des sommets de chaque bosse formée par le moyen de renforcement. Une amplitude des bosses et des creux est dépendante de l’épaisseur de la deuxième paroi.

[0018] Selon une caractéristique de l’invention, la face externe de la deuxième paroi et le couvercle comprennent chacun une pluralité de bosses et de creux. Autrement dit cela correspond au cas où la face externe de la deuxième paroi et le couvercle comprennent chacun un moyen de renforcement. Les deux moyens de renforcement ainsi agencés correspondent tous deux à une alternance de creux et de bosses vue depuis un prolongement de la dimension radiale de la deuxième paroi et de la dimension radiale du couvercle.

[0019] Selon une caractéristique de l’invention, les bosses de la face externe de la deuxième paroi sont en regard des bosses du couvercle. Autrement dit la forme sinusoïdale du moyen de renforcement de la face externe de la deuxième paroi est en phase avec la forme sinusoïdale du couvercle. De ce fait, les creux de la face externe de la paroi sont en regard des creux du couvercle.

[0020] Chacun des moyens de renforcement délimitant au moins partiellement le circuit de refroidissement, ce dernier présente ainsi un flux ondulé. Il a été déterminé par les inventeurs que mettre en œuvre un circuit de refroidissement de forme ondulée permet d’obtenir le meilleur compromis entre amélioration de la raideur du demi-boitier par le biais du moyen de renforcement et efficacité de l’échange thermique entre le demi- boitier et le circuit de refroidissement.

[0021] Selon une caractéristique de l’invention, le circuit de refroidissement comprend une portion ondulée munie du moyen de renforcement et une portion plane. Il peut arriver que le moyen de renforcement ne puisse pas être agencé au niveau de l’ensemble de la surface de la deuxième paroi et/ou du couvercle, pour des raisons d’encombrement mécanique au niveau de l’environnement autour du moteur électrique. Dans une telle configuration, le moyen de renforcement n’est agencé qu’au niveau de la portion où il est possible de le mettre en place, formant ainsi la portion ondulée. La portion plane est quant à elle agencée en regard d’un élément extérieur au moteur électrique empêchant la mise en place locale du moyen de renforcement. De ce fait, la portion plane est moins étendue selon la direction axiale que la portion ondulée afin d’empêcher les interférences mécaniques entre le demi-boitier et l’environnement extérieur.

[0022] Comme cela a été évoqué précédemment, dans la configuration où la face externe et le couvercle comprennent chacun un moyen de renforcement formant la portion ondulée, les moyens de renforcements sont en regard l’un par rapport à l’autre lors de la mise en place du couvercle contre la deuxième paroi. S’il y a nécessité de mettre en œuvre une portion plane, la face externe de la deuxième paroi et le couvercle comprennent tous deux un secteur plan qui sont en regard l’un par rapport à l’autre lors de la mise en place du couvercle afin de former la portion plane.

[0023] Le circuit de refroidissement ne pouvant pas présenter de flux ondulé au niveau de la portion plane, celui-ci reste linéaire au niveau de ladite portion plane. Bien que la forme du flux de la portion plane ne favorise pas le refroidissement du demi-boitier, la portion ondulée, bien que partielle, assure cette optimisation. La portion plane est toutefois configurée pour qu’une section de passage de la portion plane du circuit de refroidissement soit égale à une section de passage de la portion ondulée du circuit de refroidissement, et ce afin de conserver un écoulement constant du fluide de refroidissement au sein de la totalité du circuit de refroidissement.

[0024] Selon une caractéristique de l’invention, le circuit de refroidissement est scindé en deux branches par une paroi de séparation issue de la deuxième paroi et/ou du couvercle, la paroi de séparation s’étendant au moins partiellement de manière annulaire autour de l’axe. La circulation de fluide de refroidissement se fait de manière circulaire au sein du circuit de refroidissement. En fonction du débit de fluide, il est possible que, suite à la force centrifuge résultant de la trajectoire circulaire, le fluide de refroidissement se concentre au niveau d’une périphérie du circuit de refroidissement et génère un refroidissement moins homogène. La paroi de séparation suit la trajectoire du circuit de refroidissement au sein de celui-ci et le sépare préférentiellement en son centre en deux branches. La circulation du fluide de refroidissement est alors moins impactée par la force centrifuge étant donné que la paroi de séparation permet de maintenir chaque fraction de fluide de refroidissement au sein de sa propre branche. Le fluide de refroidissement est alors plus équitablement réparti au sein du circuit de refroidissement et assure un refroidissement plus homogène et efficace.

[0025] L’invention couvre également un moteur électrique destiné à mettre en mouvement un véhicule automobile, comprenant un boitier formé par un premier demi-boitier et un deuxième demi-boitier, le premier demi-boitier et/ou le deuxième demi-boitier étant conformé à ce qui a été décrit précédemment, le moteur électrique comprenant un ensemble rotor/stator à flux axial installé dans un volume interne défini par les demi- boitier s.

[0026] Les deux demi-boitiers sont agencés entre eux de sorte à ce que leurs zones de réception respectives forment un unique volume interne destiné à contenir au moins partiellement l’ensemble rotor/stator. Le boitier présente ainsi une dimension radiale apte à contenir l’extension radiale du rotor et les bobines du stator, ainsi qu’une dimension axiale suffisante pour contenir l’extension radiale du rotor intercalée entre deux bobinages du stator. Une ouverture est prévue au sein d’au moins l’un des demi- boitiers afin qu’un arbre entraîné par le rotor puisse s’étendre hors du boitier.

[0027] D’une manière avantageuse, les deux demi-boitiers comprennent un circuit de refroidissement et un moyen de renforcement, chaque demi-boitier étant agencé en périphérie d’un bobinage dégageant de la chaleur. L’ensemble du boitier est alors refroidi et renforcé en termes de raideur.

[0028] Selon une caractéristique de l’invention, au moins l’un des demi-boitiers comprend une entrée de fluide et une sortie de fluide, l’entrée de fluide et la sortie de fluide étant fluidiquement connectées à F au moins un circuit de refroidissement constitutif du boitier. L’entrée et la sortie de fluide de refroidissement permettent respectivement de faire entrer du fluide à basse température dans au moins l’un des demi-boitiers du boitier, et de faire sortir ledit fluide du boitier après avoir capté les calories dégagées par le stator du moteur électrique. Le circuit de refroidissement peut ainsi être connecté fluidiquement à un dispositif externe au moteur électrique, pouvant par exemple comprendre une pompe mettant en circulation le fluide de refroidissement et/ou un échangeur thermique captant les calories du fluide de refroidissement elles-mêmes captées au sein du boitier du moteur électrique.

[0029] En fonction de la configuration du boitier, il peut y avoir une unique entrée de fluide de refroidissement et une unique sortie de fluide de refroidissement qui alimente un ou deux circuits de refroidissement, ou bien chaque demi-boitier peut comprendre une entrée de fluide de refroidissement et une sortie de fluide de refroidissement reliées fluidiquement au circuit de refroidissement qui est propre à chacun desdits demi- boitiers.

[0030] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

[0031] [Fig.l] est une vue générale d’un boitier d’un moteur électrique, le boitier étant conforme à l’invention,

[0032] [Fig.2] est un schéma en coupe d’un ensemble rotor/stator intégré au sein du boitier,

[0033] [Fig.3] est un éclaté d’un demi-boitier selon l’invention et de son couvercle,

[0034] [Fig.4] est une vue en coupe d’un circuit de refroidissement au niveau d’une portion ondulée,

[0035] [Fig.5] est une vue en coupe du circuit de refroidissement au niveau d’une portion plane,

[0036] [Fig.6] est un mode de réalisation alternatif d’un demi-boitier vu du dessus.

[0037] Au cours de la présente description, les termes « axial » et « radial » seront utilisés pour définir la présente invention dans l’espace. Ainsi, le terme « axial » désigne une direction parallèle à un axe correspondant à un axe de rotation d’un moteur électrique, tandis que le terme « radial » désigne une direction perpendiculaire audit axe.

[0038] La [Fig.l] illustre un boitier 1 contenant un moteur électrique d’un véhicule. Ledit moteur électrique est apte à assurer ou à participer à la propulsion du véhicule. Le boitier 1 permet de loger plus particulièrement un ensemble rotor/stator à flux axial agencé autour d’un axe 2 correspondant à un axe de rotation du rotor.

[0039] Le boitier 1 est composé d’un premier demi-boitier 3a et d’un deuxième demi-boitier 3b. Chaque demi-boitier 3 présente une première paroi 4 s’étendant de manière annulaire autour de l’axe 2 selon la direction axiale X, et une deuxième paroi 5 venant refermer partiellement la première paroi 4, et présentant une forme circulaire s’étendant selon la direction radiale Y. Chaque demi-boitier 3, de par la première paroi 4 et la deuxième paroi 5, délimite ainsi une zone de réception pour l’ensemble rotor/ stator. Lorsque les demi-boitiers 3 sont assemblés entre eux, leur zone de réception respective forme un volume interne contenant l’ensemble rotor/stator.

[0040] Au moins la deuxième paroi 5 de l’un des demi-boitiers 3 présente une ouverture 7 circulaire centrée autour de l’axe 2. L’ouverture 7 permet par exemple à un arbre 8, lié au rotor, d’être entraîné en rotation par ce dernier. L’arbre 8 s’étend partiellement au sein du boitier 1 afin que la liaison entre le rotor et l’arbre 8 puisse être mise en place.

[0041] Au moins l’un des demi-boitiers 3 comprend un couvercle 9 disposé contre la deuxième paroi 5. L’association de la deuxième paroi 5 et du couvercle 9 forme un circuit de refroidissement au sein duquel circule un fluide de refroidissement permettant de refroidir le demi-boitier 3. Les détails structurels et fonctionnels du circuit de refroidissement et de la deuxième paroi 5 seront exposés par la suite.

[0042] Afin d’alimenter le circuit de refroidissement, le demi-boitier 3 comprend une entrée de fluide 10 et une sortie de fluide 11 pouvant toutes deux être reliées chacune à un dispositif de circulation de fluide, non représenté.

[0043] Au moins l’un des demi-boitiers 3 peut par ailleurs comprendre un bloc d’alimentation 12 assurant une liaison énergétique entre une source d’alimentation et le moteur électrique contenu dans le boîtier 1.

[0044] La [Fig.2] illustre une vue en coupe du boitier 1 et une représentation schématique du moteur électrique 19, plus particulièrement de l’ensemble rotor/stator 13, contenu dans le boitier 1. L’arbre 8 décrit précédemment s’étend principalement de manière axiale à travers le boitier 1 et est lié au rotor 14 qui est entraîné en rotation par le stator 15 autour de l’axe 2.

[0045] Le rotor 14 comprend une extension radiale 16 circulaire qui s’étend jusqu’au voisinage des premières parois 4 des deux demi-boitiers 3. Le stator 15 quant à lui comprend au moins deux bobinages 17 au sein desquelles peut circuler un courant électrique. Sur la [Fig.2], chaque bobinage 17 est disposé dans l’une des zones de réception 18 de chaque demi-boitier 3. Les bobinages 17 s’étendent de manière annulaire au sein du boitier 1, de sorte à ce que l’extension radiale 16 du rotor 14 soit intercalée entre les deux bobinages 17 du stator 15. Le champ magnétique est alors transmis des bobinages 17 au rotor 14 selon la direction axiale X, d’où le terme « flux axial » pouvant être attribué au moteur électrique 19. Un flux axial permet d’améliorer la compacité et la densité énergétique du moteur électrique 19, et ce tout en limitant les pertes d’énergie par rapport à un moteur électrique à flux radial.

[0046] Le rotor 14 est espacé des bobinages 17 par plusieurs espaces appelés entrefers 20. Chaque entrefer 20 doit présenter une dimension constante et la plus faible possible, de sorte à ce que les bobinages 17 du stator 7 soient les plus proches possible de l’extension radiale 16 du rotor 6, mais tout en évitant tout contact entre l’extension radiale 16 du rotor 14 et les bobinages 17 du stator 15. Le stator 15 a tendance à générer de la chaleur et potentiellement peut nuire au bon fonctionnement du moteur électrique 19, notamment vis-à-vis des phénomènes magnétiques, ou encore des liaisons mécaniques collées. De plus, certaines contraintes mécaniques générées par l’ensemble rotor/stator 13 lors de son fonctionnement peuvent entraîner une déformation de la deuxième paroi 5 du demi-boitier 3, ce qui peut modifier les dimensions de certains entrefers 20 et créer des dysfonctionnements du moteur électrique 19, par exemple à cause d’un contact entre le rotor 14 et l’un des bobinages 17.

[0047] Afin d’éviter les dysfonctionnements résultant de la hausse de température au sein du boitier, chaque demi-boitier 3 est équipé du circuit de refroidissement 21 évoqué précédemment. Le circuit de refroidissement 21 est formé d’une face externe 22 de la deuxième paroi 5 de chaque demi-boitier 3 ainsi que d’un couvercle 9 propre à chacun des demi-boitiers 3. Par face externe 22, il faut comprendre la face opposée à une face interne 23 de la deuxième paroi 5 qui correspond à la face orientée vers la zone de réception 18 du boitier 1. Chaque couvercle 9 quant à lui présente une face intérieure 24 orientée vers la face externe 22 de la deuxième paroi 5 d’intérêt. Le circuit de refroidissement 21 ainsi formé permet la circulation du fluide de refroidissement entre la deuxième paroi 5 et le couvercle 9, et capte les calories générées par le stator 15.

[0048] La [Fig.3] est un éclaté du demi-boitier 3 et de son couvercle 9 avant la mise en place de ce dernier. Il est ainsi possible d’observer que la face externe 22 de la deuxième paroi 5 présente une portion ondulée 25 et une portion plane 26. Le demi-boitier 3 selon l’invention comprend un moyen de renforcement 27, qui est réparti au niveau de la portion ondulée 25, et délimite au moins partiellement le circuit de refroidissement 21. Le moyen de renforcement 27 permet d’éviter les déformations mécaniques de la deuxième paroi 5 suite aux contraintes mécaniques exercées par l’ensemble rotor/ stator, tel qu’évoqué précédemment. Le moyen de renforcement 27 permet d’augmenter la dimension axiale de la deuxième paroi 5 et ainsi sa raideur. Le demi- boitier 3 est ainsi plus résistant de par le renfort de la deuxième paroi 5.

[0049] Sur la [Fig.3], le couvercle 9 est également muni d’un moyen de renforcement 27. D’une manière alternative, seul le couvercle 9 ou la face externe 22 peut être pourvu du moyen de renforcement 27. Tel que cela est illustré, les moyens de renforcement 27 s’étendent principalement de manière radiale et sont constitués d’une succession de bosses 28 et de creux 29 agencés de manière circonférentielle autour de l’axe 2. Par définition, on désignera par le terme « bosse » les extrémités axiales de chaque moyen de renforcement 27 les plus éloignées de la zone de réception 18 et par le terme « creux » les extrémités axiales de chaque moyen de renforcement 27 les plus proches de la zone de réception 18. Les sommets de chaque bosse d’un moyen de renforcement

27 s’étendent le long d’une ligne radiale. Il en va de même pour chacun des creux d’un moyen de renforcement 27.

[0050] Afin de former la portion ondulée 25, c’est-à-dire la portion où s’étendent les bosses

28 et les creux 29 de chaque moyen de renforcement 27, l’épaisseur du demi-boitier 3 doit être augmentée afin d’améliorer la raideur de celui-ci. Il peut arriver que pour des raisons d’encombrement mécanique, la portion ondulée 25 ne peut être localement mise en place, à cause d’un élément présent au sein de l’environnement extérieur au moteur électrique qui empêche d’épaissir le demi-boitier 3.

[0051] La portion plane 26 constitue la portion où le moyen de renforcement 27 ne peut être agencé. Cette portion ne comprend ainsi pas de moyen de renforcement 27, mais ce manque de renfort est compensé par la présence dudit moyen de renforcement 27 au niveau de l’ensemble de la portion ondulée 25. L’épaisseur moindre de la portion plane 26, telle qu’illustrée sur la [Fig.l], permet d’agencer le moteur électrique sans créer d’interférences mécaniques. Afin de former la portion plane 26, la face externe 22 et le couvercle 9 comprennent chacun un secteur plan 30 qui ont des dimensions similaires et viennent en regard l’un de l’autre une fois le couvercle 9 mis en place contre la face externe 22.

[0052] La face externe 22 de la deuxième paroi 5 comprend par ailleurs un orifice d’entrée 31 et un orifice de sortie 32, tous deux disposés au niveau d’une alcôve 33 de la deuxième paroi 5. L’orifice d’entrée 31 est fluidiquement connecté à l’entrée de fluide 10 illustrée sur la [Fig.l], afin que le fluide de refroidissement passe par ladite entrée de fluide 10, puis par l’orifice d’entrée de fluide 31 et circule au sein du circuit de refroidissement 21 de manière circonférentielle autour de l’axe 2 jusqu’à rejoindre l’orifice de sortie 32, fluidiquement connecté à la sortie de fluide 11 illustrée sur la [Fig.l]. Le fluide de refroidissement est régulièrement renouvelé afin de capter de manière constante les calories générées par le stator. La face externe 22 comprend une cloison 34 s’étendant principalement selon la direction radiale et faisant saillie de sorte à être en contact direct avec la face intérieure 24 du couvercle 9 et d’empêcher toute circulation de fluide de refroidissement au niveau de la cloison 34 afin que ce dernier circule bien sur toute la circonférence de la deuxième paroi 5.

[0053] Les figures 4 et 5 représentent une vue en coupe du circuit de refroidissement 21. La vue est effectuée dans la continuité de la direction radiale Y, au niveau de l’association de la deuxième paroi 5 et du couvercle 9. Comme cela a été évoqué précédemment, la face externe 22 et la face intérieure 24 délimitent le circuit de refroidissement 21. Une fois le couvercle 9 mis en place, celui-ci est fixé de manière étanche à la face externe 22 afin d’éviter toute fuite du fluide de refroidissement hors du circuit de refroidissement 21.

[0054] La [Fig.4] représente une coupe du circuit de refroidissement 21 au niveau de la portion ondulée 25. Lorsque le couvercle 9 est mis en place, les bosses 28 du moyen de renforcement 27 de la face externe 22 et les bosses 28 du moyen de renforcement 27 du couvercle 9 sont positionnées en regard les unes des autres. De même, les creux 29 du moyen de renforcement 27 de la face externe 22 et les creux 29 du moyen de renforcement 27 du couvercle 9 sont positionnés en regard les uns des autres. Les ondulations des moyens de renforcement 27 sont ainsi en phase les unes par rapport à l’autre et forment le circuit de refroidissement 21 qui présente une trajectoire sinusoïdale le long de l’ensemble de la portion ondulée 25, ladite trajectoire sinusoïdale étant centrée sur la dimension radiale Y du demi-boitier.

[0055] La trajectoire sinusoïdale du circuit de refroidissement 21 permet d’optimiser le refroidissement de la deuxième paroi 5, et ce malgré la présence du ou des moyens de renforcement 27. Cette forme sinusoïdale a été déterminée par les inventeurs comme étant le meilleur compromis entre le renforcement de la raideur du demi-boitier et le refroidissement de celui-ci par le fluide de refroidissement.

[0056] La coupe de la [Fig.5] quant à elle correspond à une coupe de la portion plane 26, intercalées entre deux parties de la portion ondulée 25. La coupe de la [Fig.5] permet de constater que le couvercle 9 est plus mince au niveau de la portion plane 26 qu’au niveau de la portion ondulée 25. Cet amincissement, tel que cela a été évoqué pré- cédemment, est nécessaire pour l’aménagement de l’environnement extérieur autour du moteur électrique sans risque d’interférences mécaniques.

[0057] La portion plane 26 est moins épaisse que la portion ondulée 25. Cependant, une section de passage de la portion plane 26 du circuit de refroidissement 21 est égale à une section de passage de la portion ondulée 25 du circuit de refroidissement 21, et ce afin de conserver un écoulement constant du fluide de refroidissement sur l’ensemble du circuit de refroidissement 21. La portion plane 26 est dépourvue de gain de refroidissement du fait de l’absence de trajectoire sinusoïdale, mais le refroidissement du demi-boitier est globalement amélioré du fait de la présence de la portion ondulée 25.

[0058] La [Fig.6] est une représentation d’un mode de réalisation alternatif du demi-boitier 3 dépourvu du couvercle et vu du dessus. Une différence structurelle par rapport à ce qui a été décrit précédemment réside au niveau de la portion ondulée 25 et de la portion plane 26 qui comprennent une paroi de séparation 35 s’étendant le long du circuit de refroidissement 21 de manière circulaire. Sur la [Fig.6], la paroi de séparation 35 est agencée au niveau de la face externe 22 de la deuxième paroi 5. La paroi de séparation 35 peut toutefois être agencée au niveau de la face intérieure du couvercle, l’essentiel étant de garantir une barrière étanche au sein du circuit de refroidissement 21 lors de l’apposition du couvercle contre la paroi externe 22.

[0059] Lorsque le couvercle vient refermer la face externe 22, la paroi de séparation 35 est en contact avec celui-ci et permet de séparer le circuit de refroidissement 21 ainsi formé en une première branche 36 et en une deuxième branche 37, toutes deux s’étendant de manière annulaire. La première branche 36 correspond à la branche la plus proche de l’axe 2 tandis que la deuxième branche 37 correspond à la branche la plus éloignée de l’axe 2. La paroi de séparation 35 suit la trajectoire du circuit de refroidissement 21 à partir du voisinage de l’orifice d’entrée 31 et jusqu’au voisinage de l’orifice de sortie 32, et ce afin que le fluide de refroidissement se sépare en deux fractions, chacune circulant au sein d’une branche 36, 37, puis que les deux fractions se rejoignent avant de circuler hors du demi-boitier 3.

[0060] Le fluide de refroidissement circule au sein du circuit de refroidissement 21 autour de l’axe 2 de manière circulaire. Dû notamment au débit du fluide de refroidissement, celui-ci a donc tendance à circuler en périphérie du circuit de refroidissement 21 à cause de la force centrifuge. Cela peut conduire à un refroidissement non homogène du demi-boitier 3, et donc à un refroidissement moins efficace.

[0061] La paroi de séparation 35 vient limiter l’impact de la force centrifuge en faisant butée à la fraction de fluide de refroidissement circulant dans la première branche 36. La circulation de fluide de refroidissement est ainsi maintenue homogène et conserve sa capacité de refroidissement maximale.

[0062] Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

[0063] L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer un demi-boitier de moteur électrique alliant raideur mécanique et capacité de refroidissement face à un dégagement de chaleur dudit moteur électrique. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un demi- boitier conforme à l’invention.