Brevet FR2458921A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne une bague collectrice et un procédé de fabrication de celle-ci. L'invention s'applique plus particulièrement à la fabrication en grandes séries des bagues collectrices. Pour fabriquer des bagues collectrices en grandes séries dans de bonnes conditions de rentabilité, il importe de prévoir des bagues de conception différente dont la fabrication soit simplifiée, n'occasionne que peu de difficultés et ne mette en oeuvre qu'un minimum de techniques différentes. Les bagues collectrices connues actuellement comportent un manchon isolant en matière plastique qui est surmoulé sur les bagues conductrices en cuivre et les procédés de fabrication classiques de celles-ci comportent généralement au moins les trois opérations suivantes - on commence par souder deux fils conducteurs å l'intérieur d'un manchon en cuivre, - on moule ensuite de la matière plastique isolante dans le manchon en cuivre pour former un manchon isolant destiné à l'isoler de l'arbre sur lequel elle sera emmanchée et, - on tronçonne à l'outil le manchon extérieur en cuivre pour former deux bagues conductrices séparées par une gorge circulaire dont le fond est creusé dans la matière plastique isolante du manchon intérieur. Ce processus donne de bons résultats mais occasionne de nombreuses difficultés de réalisation notamment au niveau du moulage car il faut introduire dans chacune des nombreuses empreintes du moule un manchon en cuivre muni de deux fils soudés. Outre le risque de dessouder les fils au cours des manipulations,on court le risque de laisser des dépôts de matière plastique sur les parties des fils non surmoulées, ce qui pose des problèmes de protection et exige un grand soin au moulage, ralentissant ainsi les cadences de production. L'invention a donc essentiellement pour but de proposer une bague collectrice dont la conception permette une réalisation simplifiée sans mettre en oeuvre des techniques délicates teNefue, par exemple, le surmoulage. La bague collectrice selon l'invention comporte un manchon isolant, deux bagues conductrices séparées qui entourent le manchon et sont électriquement isolées entre elles et des fils de connexion soudés auxdites bagues, celles-ci étant emmanchées serrées sur le manchon isolant qui comporte des cavités ménagées sous les bagues à la périphérie de ses extrémités opposées et des canaux reliant au moins une face d'extrémité du manchon à ces cavités, les extrémités des fils de connexion étant logées dans ces canaux et soudées en bout dans l'alésage des bagues conductrices. De préférence,des moyens complémentaires sont prévus pour assurer un clavetage du manchon dans les bagues. Les cavités ménagées à la périphérie du manchon sous les bagues conductrices sont remplies avec de la pâte à braser servant à fixer les extrémités des fils conducteurs sur la paroi de l'alésage desdites bagues. Le procédé de fabrication selon l'invention consiste essentiellement à réaliser séparément les différents éléments constitutifs de la bague collectrice tels qu'un manchon isolant interne,un manchon métallique externe et des fils de connexion, puis d'assembler ces éléments entre eux par rétreint et par brasage. Selon l'invention, le procédé consiste essentiellement à réaliser un manchon isolant en matière plastique ayant des cavités à la périphérie de ses extrémités et des canaux de communication reliant celles-ci à une de ses faces d'extrémités, à emmancher ledit manchon isolant dans un manchon extérieur conducteur de préférence en cuivre, à injecter de la pâte à braser dans les canaux de façon à remplir au moins partiellement les cavités, à enfiler des fils de connexion dans lesdits canaux de manière à mettre leurs extrémités en contact avec la paroi de l'alésage du manchon conducteur,à rétreindre ledit manchon conducteur extérieur sur le manchon intérieur isolant pour qu'il l'enserre étroitement, à chauffer localement le manchon conducteur extérieur pour fondre la pâte à braser des cavités et braser les fils de connexion dans l'alésage dudit manchon puis à tronçonner ce dernier pour former deux bagues conductrices ali guées, isolées électriquement entre elles et reliées chacune au moins à un fil de connexion. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple nonlimitati et représenté sur les dessins annexés dans lesquels Fig. 1 représente en coupe longitudinale une bague collectrice selon l'invention. Fig. 2 et 3 illustrent la première phase de la fabrication de la bague de la figure 1. Fig. 4 illustre la phase de brasage des fils de connexion. Tel que représentée sur la figure 1, une bague collectrice 1 selon l'invention comporte un manchon isolant 2 en matière plastique percé d'un alésage central 3 à section droite polygonale et deux bagues conductrices en cuivre identiques 4 et 5 entourant coaxialement le manchon 2 et isolées électriquement entre elles par un espace annulaire 6 situé sensiblement à mi-longueur de la bague 1. Le manchon isolant 2 comporte des cavités 7 et 8 ménagées à la périphérie de ses extrémités opposées et situées respectivement sous chacune des bagues 4 et 5 et deux canaux longitudinaux 9 et 10 percés dans ledit manchon 2 à partir d'une de ses faces d'extrémité et débouchant respectivement dans lesdites cavités 7 et 8 qu'ils font communiquer avec l'extérieur.Deux fils de connexion en cuivre étamé 11 et 12 sont enfilés dans les canaux 9 et 10 et leurs extrémités sont en contact avec les parois des alésages des bagues 4 et 5 sur lesquelles elles sont fixées par brasage,assu- rant ainsi la liaison électrique avec les bagues. Les cavités 7 et 8 constituent des magasins de soudure pleins de pâte à braser et la gorge annulaire 6 séparant les bagues 4 et 5 a une profondeur telle qu'elle s'enfonce légèrement dans le manchon isolant en matière plastique 2 de façon à assurer un isolement parfait des bagues entre elles. Les bagues 4 et 5 sont rétreintes sur le manchon isolant 6 qu'elles entourent avec serrage, assurant du même coup un frettage de celui-ci.Pour assurer encore une meilleure liaison entre le manchon isolant en matière plastique 2 et les bagues conductrices en cuivre 4 et 5, il peut etre prévu soit de coller les bagues sur le manchon, ou encore de moleter l'alésage desdites bagues 4 et 5 de telle sorte que leur rétreint sur le manchon 2 isolant provoque la pénétration des aspérités du moletage dans la matière plastique. Pour éviter tout glissement circonférentiel des bagues 4et 5 sur le manchon 2 on peut également prévoir leur clavetage réciproque, ce qui empèche toute rotation relative. Pour fabriquer une bague collectrice selon l'invention on procède de la manière suivante. On part d'un manchon isolant en matière plastique moulée 2 (figures 2 et 3) percé d'un alésage cylindrique 3 à section droite circulaire ou polygonale et muni à sa périphérie, au voisinage de ses extrémités opposées, des deux cavités 7 et 8. Ces cavités 7 et 8 et deux canaux cylindriques à section circulaire 9 et 10 qui sont ménagés dans le manchon isolant 2 parallèlement à son axe à partir d'une de ses faces d'extrémité de manière à déboucher dans lesdites cavités, sont soit percés dans la matière plastique du manchon 2 après moulage de celui-ci, soit encore venus de moulage avec celui-ci. Le manchon isolant 2, qui comporte deux tenons longitudinaux 13 et 14 dont la forme rappelle le dos d'une clavette (figure 3),est emmanché dans un manchon extérieur en cuivre 15 dont l'alésage a un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur du manchon isolant 2, ce qui ménage ainsi un jeu radial entre eux. Ledit manchon en cuivre 15 comporte évidemment dans son alésage des rainures longitudinales 16 et 17 correspondant respectivement aux tenons 13 et 14 du manchon isolant 2 de manière à assurer le clavetage des deux manchons entre eux. A travers les canaux 9 et 10, on injecte ensuite de la pâte à braser dans les cavités 7 et 8 de manière à les remplir partiellement puis, dans les canaux, on emmanche des fils de connexion 11 et 12 (figure 4) qui, lors de cette opération, agissent comme des pistons en repoussant la pâte à braser dans les cavités jusqu'à ce que leurs extrémités arrivent en contact avec le manchon extérieur en cuivre 15. On procède alors à un rétreint du manchon extérieur en cuivre 15 sur le manchon isolant intérieur 2 de telle sorte qu'il ltépouse étroitement et ne laisse plus subsister au cun jeu entre eux. Ensuite, à l'aide d'électrodes de chauffage 18 et 19 représentées schématiquement en traits interrompus sur la figure 4 et appliquées localement sur le manchon extérieur en cuivre 15 au niveau des cavités 7 et 8, on fait fondre la pâte à braser contenue dans celles-ci, ce qui provoque le brasage des extrémités des fils de connexion 11 et 12 sur la paroi de l'alésage du manchon extérieur 15. Enfin, à l'aide d'un outil à gorges, on tronçonne par tournage le manchon extérieur en cuivre 15 dé manière à réaliser les deux bagues conductrices 4 et 5 (figure 1) indépendantes, isolées entre elles électriquement par la gorge 6 qui les sépare, le fond de ladite gorge étant creusé dans le manchon isolant en matière plastique 2 pour être absolument sûr de la parfaite isolation électrique des bagues. On peut terminer la fabrication par un cassage d'angles sur les bagues 4 et 5 ainsi qu'un tournage superficiel de celles-ci après montage de la bague collectrice I sur un axe pour parfaire la concentricité de l'ensemble monté et éviter un éventuel balourd. Bien entendu,la portée de l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisatiDn décrit ci-dessus à titre d'exemple mais elle en couvre toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Bague collectrice comportant un manchon isolant, deux bagues conductrices séparées entourant ledit manchon et isolées électriquement entre elles et des fils de connexion soudés auxdites bagues, caractérisée en ce que les bagues sont emmanchées serrées sur le manchon isolant, en ce que ledit manchon comporte des cavités ménagées à la périphérie de ses extrémités opposées sous les bagues et des canaux reliant au moins une face d'extrémité dudit manchon à ces cavités, et en ce que les extrémités des fils de connexion sont logéés dans lesdits canaux et soudées en bout auxdites bagues dans l'alésage de celles-ci. 2. Bague selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bagues conductrices sont clavetées sur le manchon isolant. 3. Bague selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdites cavités du manchon sont au moins partiellement remplies de brasure. 4. Procédé de fabrication d'une bague collectrice selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement - à réaliser séparément les différente éléments constitutifs de la bague tels qu'un manchon interne isolant, un manchon externe conducteur et des fils de connexion, et - à assembler ces éléments entre eux par rétreint et brasage. 5.Procédé selon la revendication 47caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser un manchon isolant en matière plastique ayant des cavités à la périphérie de ses extrémités et des canaux de communication reliant celles-ci à une de ses faces d'extrémité, à emmancher ledit manchon isolant dans un manchon extérieur conducteur, de préférence en cuivre, à injecter de la pâte à braser dans les canaux de façon à remplir au moins partiellement les cavités, à enfiler des fils de connexion dans lesdits canaux de manière à mettre leurs extrémités en contact avec la paroi de l'alésage du manchon conducteur, à rétreindre ledit manchon conducteur extérieur sur le manchon in térieur isolant pour qu'il l'enserre étroitement, à chauffer localement le manchon conducteur extérieur pour fondre la pâte à braser des cavités et braser les fils de connexion dans l'alésage dudit manchonpuis à tronçonner ce dernier pour former deux bagues conductrices alignées, isolées électriquement entre elles et reliées chacune à au moins un fil de connexion. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon isolant en matière plastique est moulé directement à sa forme définitive.