Titre de l'invention : Procédé de fabrication d’un élément à pôles magnétiques

Domaine technique de l’invention

[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des machines électriques.

[0002] Elle concerne plus particulièrement un élément à pôles magnétiques pour un rotor de machine électrique.

[0003] Elle concerne également un procédé de fabrication d’un tel élément à pôles magnétiques.

[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...

Etat de la technique

[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).

[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.

[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.

[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.

[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.

Présentation de l’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 :

- fabrication d’une pluralité d’aimants unitaires ;

- formation de la couche supérieure par assemblage d’au moins deux des aimants unitaires ;

- formation de la couche inférieure par assemblage d’au moins deux autres des aimants unitaires ;

- superposition de la couche supérieure et de la couche inférieure et fixation de la couche supérieure à la couche inférieure.

[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.

[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).

[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.

[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.

[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 :

- 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 ;

- 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 ;

- 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 ;

- 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 ;

- 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 ;

- 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 ;

- 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.

[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.

[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.

[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.

[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.

Description détaillée de l’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.

[0021] Sur les dessins annexés :

[0022] Figure 1 est une vue schématique en perspective d’un premier exemple de réalisation d’un élément à pôles magnétiques selon l’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 ;

[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 ;

[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 ;

[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 ;

[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 ;

[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 ;

[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 ;

[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 ;

[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 ;

[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 ;

[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.

[0035] Un élément à pôles magnétiques 1 selon l’invention est représenté sur la 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.

[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.

[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

[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.

[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.

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.

[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.

[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.

[0044] Au sein de chaque couche 11, 12, les aimants unitaires 10 sont agencés côte-à-côte.

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.

[0045] Chaque couche 11, 12 présente ainsi une épaisseur sensiblement égale à l’épaisseur des aimants unitaires 10 qu’elle comprend.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[0051] L’élément à pôles magnétiques 1 selon l’invention est fabriqué en mettant en œuvre un procédé comprenant les étapes principales suivantes :

[0052] - une étape El de fabrication des aimants unitaires 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 ;

- 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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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

[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.

[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.

[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).

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[0073] La couche supérieure 11 et la couche inférieure 12 sont ensuite superposées et collées au cours de l’étape 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.

[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.

[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.

[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.

[0079] Dans ce deuxième mode de réalisation, l’étape E2 d’assemblage de chaque couche

11, 12, comprend l’agencement, et donc la fixation, des aimants unitaires sur des feuilles adhésives 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.

[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.

[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.

[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

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.

[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.

[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).

[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).

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.