Brevet FR2483700A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne une machine électrique tour- nante à stator assemblé. Certaines machines électriques tournantes telles que les mo- teurs à bobines écrans du type squelette, ont souvent un stator constitué de deux éléments en tôles découpées empilées, assemblées dont le premier a une forme générale d'un U muni dans sa base, d'un alésage destiné à recevoir un rotor, et le deuxième a une forme d'une barrette, monté entre les extrémités des deux branches du U du premier élément pour supporter une bobine électromagnétique. Dans une réalisation des machines électriques tournantes de ce type, la fabrication de leur stator entraîne souvent une perte importante de tôles résultant notamment des chutes de découpage provenant des parties de tôle situées entre les deux branches du U du premier élément de ce stator. Plusieurs solutions ont été proposées pour la récupération de ces chutes de découpage. Les unes prévoient une découpe des tôles du rotor dans ces chutes et les autres envisagent une découpe des barrettes constituant le deuxième élément du stator dans ces dernières. Etant donné des configurations spéciales, adoptées jusqu'à présent pour des éléments en barrettes du stator et des tôles du rotor des machines électriques connues, les déchets résultant de cette récupération de chutes de tôle restent importants. Les solutions de récupération proposées ci-dessus s'avé- rent de ce fait non satisfaisantes. La présente invention, ayant pour but déviter les inconvé- nients des machines électriques tournantes connues, rappelés ci- dessus, permet de réaliser une machine électrique tournante à stator assemblé, perfectionnée, économique dont la fabrication n'entratne qu'un déchet négligeable de tôle utilisée magnétique ou non. Selon l'invention, une machine électrique tournante comprend dans son stator, un élément en U ayant, en premier lieu dans son creux, un fond présentant une forme et des dimensions identiques à celles d'une zone longitudinale au moins de l'élément en barrette, en deuxième lieu dans les faces internes des parties terminales en vis- à-vis des branches du U, des creux présentant une forme et des dimensions identiques à celles des extrémités de l'élément en barrette pour recevoir cet élément en assemblage par ajustement serré et à contact intime de surface, et en troisième lieu, dans l'extrémité de la base du U, une saillie rectangulaire, symétrique par rapport à l'axe du U, et dont la hauteur augmentée de la valeur de la largeur de l'élément en barrette est égale à la profondeur du creux du U et dont la longueur est égale à la distance des extrémités intérieures des branches du U. Pour mieux faire comprendre l'invention, on décrit ci-après un certain nombre d'exemples de réalisations illustrés par des dessins ci-annexés dont - la figure 1 représente une vue en perspective schématique, incomplète d'une machine électrique tournante selon un premier exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2a représente une vue schématique d'une bande de tôle dans laquelle sont découpés les deux éléments constituant les tôles du stator de la machine électrique de la figure 1 à savoir un élément en U et un élément en barrette; - la figure 2b représente une vue schématique d'une tôle de stator de la machine de la figure 1, montrant les deux éléments de cette tôle assemblés, ces éléments étant issus de la découpe de la bande de tôle de la figure 2a; - la figure 3a représente une vue schématique d'une bande de tôle dans laquelle sont découpés les deux éléments constituant les tôles du stator d'une machine électrique tournante selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention; - la figure 3b représente une vue schématique d'une tôle de stator résultant d'un assemblage des deux éléments issus de la découpe de la bande de tôle de la figure 3a, un élément en U et un élément en barrette; - la figure 4a représente une vue schématique d'une bande de tôle dans laquelle sont découpés les deux éléments constituant les tôles du stator d'une machine électrique tournante selon un troisième exemple de réalisation de l'invention; - la figure 4b représente une vue schématique d'une tôle de stator résultant d'un assemblage des deux éléments issus de la découpe de la bande de tôle de la figure 4a, un élément en U et un élément en barrette; - la figure 5a représente une vue schématique d'une bande de tôle dans laquelle sont découpés les deux éléments constituant les tôles du stator dune machine électrique tournante selon un quatrième exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 5b représente une vue schématique d'une tôle de stator résultant d'un assemblage des deux éléments issus de la découpe de la bande de tôle dé la figure 5a, un élément en U et un élément en barrette. Une machine électrique tournante 1 du type squelette con- forme à l'invention comprend (figure 1) un rotor 2 et un stator 3 constitué de deux éléments, un élément 4 ayant la forme d'un U, et un élément 5 affectant la forme d'une barrette, destiné à être assemblé par un ajustement serré entre les extrémités des deux branches de l'élément 4 en U. Le stator 3 est muni d'une bobine électromagnétique 6 portée par cet élément 5 en forme de barrette. Selon une caractéristique importante de l'invention dans le stator 3 de la machine, l'élément 4 en U comprend en premier lieu dans le creux du U un fond 12 ayant une forme et des dimensions identiques à celles dune zone longitudinale au moins de l'élément en barrette 5, en deuxième lieu dans les faces internes des parties terminales en vis-à-vis des branches du U, des creux ayant des formes et dimensions répondant identiquement à celle des extré- mités de Pélément 5 en forme de barrette, pour recevoir cet élément en assemblage par ajustement serré et à contact intime de surface, et en troisième lieu dans l'extrémité de la base du U, une saillie rectangulaire, symétrique par rapport à l'axe du U, et dont la hauteur augmentée de la largeur de l'élément 5 en forme de barrette est égale à la profondeur du creux du U et dont la longueur est égale à la distance des extrémités intérieures des deux branches du U (figure 2). Dans un premier exemple illustré dans les figures 1 et 2, le stator 3 comprend un élément 5 en forme d'une barrette rectiligne à extrémités arrondis, symétrique respectivement par rapport à son axe longitudinal et à son axe transversal, et un élément 4 en forme d'un U présentant dans son creux délimité par ses deux branches, d'une part un fond creux 12 ayant une forme et des dimensions identiques à celles de l'élément 5 en forme de barrette, et d'autre part dans les surfaces internes des parties terminales en vis-à-vis des branches du U, des creux 13 ayant la forme et des dimensions répondant identiquement à celles des extrémités arrondies de Pélé- ment 5. L'élément 4 en U est pourvu, en outre dans l'extrémité de sa base, d'une saillie rectangulaire 7, symétrique par rapport à l'axe 8 du U et ayant une hauteur 9 prédéterminée de manière que sa propre valeur augmentée de la valeur de la largeur 10 de Pélément 5 en forme de barrette soit égale à la profondeur du creux du U (figure 2a). Cette saillie rectangulaire 7 de 'élément 4, a une longueur Il égale à la distance des extrémités intérieures de ses deux branches du U (figure 2a). Suivant un procédé selon l'invention de fabrication d'une machine électrique tournante 1 illustrée, dans une même bande de tôle de même largeur que celle de l'élément 4, est réalisé un découpage des tôles constituant, après empilage et assemblage, respectivement l'élément 4 en U et l'élément 5 en barrette, du stator 3. Dans ce découpage, sur la bande de tôle utilisée (figure 2) les dessins des éléments 4 sont disposés imbriqués les uns dans les autres. Autrement dit la saillie 7 de l'extrémité de la base du U d'une deuxième tôle est insérée entre les deux branches du U d'une première tôle. Cette saillie 7 est prolongée dans le creux du U de cette première tôle par le dessin d'un élément 5 en forme de barrette. Etant donné que la somme de la valeur de la hauteur 9 de cette saillie 7 et de celle de la largeur 10 de cette barrette est égale à la profondeur du creux du U de cette première tôle, aucune perte de matière ne s'est produite dans le sens de la longueur de la bande 14 de tôle. Cependant la saillie 7 de l'élément 4 étant rectangulaire et les surfaces internes des parties terminales en vis- à-vis des branches du U étant pourvues de creux 13 qui ont la forme et des dimension identiques à celles des extrémités arrondies de Pélément 5 en barrette, les seules chutes de découpage sont constituées par des déchets en forme de segment de cercle 22 dont l'arc de cercle est constitué par le contour du creux 13 et la corde qui sous-tend cet arc est consitué par le bord latéral rectiligne de la saillie 7. Ces chutes de découpage ne constituent de ce fait qu'une perte négligeable de tôle utilisée. Selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention (figure 3), dans le stator 3 de la machine électrique tournante 1, l'élément 5 en forme de barrette présente, comme celui du premier exemple, une forme symétrique dans le sens longitudinal et dans le sens transversal et des dimensions identique à celles du fond creux 12 du U de l'élément 4. Cependant dans cet exemple l'élément 5 en barrette ne comprend pas des extrémités arrondies mais des extré- mités droites munies dans leur centre d'une saillie en demi-lune 15 (figuré 3b). Dans le découpage des tôles constituant ces éléments 4 et 5 du stator 3 dans une même bande de tôle 14, les chutes sont unique- ment constituées par des surfaces 16 de tôle, équivalentes à celles des saillies en demi-lune 15 des extrémités de l'élément 5. Ces chutes sont donc négligeables. Selon un troisième exemple de réalisation de l'invention (figure 4), dans le stator 3, de la machine l'élément 5 en barrette présente une forme symétrique par rapport à son axe transversal et asymé- trique par rapport à son axe longitudinal. L'élément en barrette 5 comprend en effet des extrémités ayant une partie droite 17 et une partie en demi-lune 18. L'élément 4 en U du stator 3 présente un fond 12 ayant une forme et des dimensions identiques à celles d'une zone longitudinale de l'élément 5 délimitée par les parties en demi- - lune 18 de ses extrémités. Dans le découpage des tôles constituant ces éléments 4 et 5 du stator 3, dans une même bande de tôle 14, les chutes sont uniquement constituées par des surfaces 19 de tôle, équiva- lentes à celles des parties en demi-lune 18 des extrémités de l'élément 5. Ces chutes sont donc négligeables. Selon un quatrième exemple de réalisation de l'invention (figure 5) dans le stator 3 de la machine, l'élément 5 en barrette a une forme trapézoîdale dont les angles de la grande base sont arrondies. L'élément 4 en U du stator 3 présente un fond 12 ayant une forme et des dimensions identiques à celles d'une zone longitu- dinale de l'élément 5, qui recouvre la grande base de ce dernier. Dans le découpage des tôles constituant ces éléments 4 et 5 du stator 3, dans une même bande de tôle 14, les chutes sont unique- ment constituées par des surfaces 20 délimitées (figure 5a) en premier lieu par les contours des creux 21 formés dans les surfaces internes des parties terminales en vis-à-vis des branches du U d'une première tôle constituant l'élément 4, en deuxième lieu par les bords latéraux des saillies rectangulaires 7 de l'extrémité de la base du U d'une deuxième tôle constituant l'élément 4, et en troisième lieu par les bords non parallèles de l'élément -5 en forme trapézoïdale. Ces chutes-sont donc négligeables. Dans la fabrication selon l'invention, de la machine électrique tournante 1, ces pertes dues aux déchets résultant du découpage de tôles magnétiques ou non constituant les éléments 4 et 5 du stator 3 de la machine électrique tournante 1 sont ainsi avantageusement réduites à une valeur nettement inférieure aux pertes entraînées par la fabrication des machines électriques connues. REVENDICATIONS 1. Machine électrique tournante à stator assemblé, constitué de deux éléments en tôles découpées, l'un ayant la forme d'un U et l'autre d'une barrette supportant une bobine électromagnétique, montée entre les extrémités des branches du U du premier élément, caractérisée en ce qu'elle comprend dans son stator (3), un élément (4) en U ayant d'une part, dans son creux, un fond (12) présentant une forme et des dimensions identiques à celles dune zone longitu- dinale au moins d'un élément (5) en barrette, et d'autre part, dans l'extrémité de la base du U, une saillie rectangulaire (7), symétrique par rapport à l'axe (8) du U, et dont la hauteur (9) augmentée de la valeur de la largeur (10) de l'élément (5) en barrette, est égale à la profondeur du creux du U, et dont la longueur est égale à la distance des extrémités intérieures des branches du U. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend dans son stator (3) un élément (5) en barrette, symétrique par rapport à son axe longitudinal et par rapport à son axe transversal et ayant des extrémités arrondies. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans son stator (3) un élément (5) en barrette, symétrique par rapport à son axe longitudinal et par rapport à son axe transversal, et ayant des extrémités rectilignes, munies respecti- vement dans leur centre, d'une saillie en demi-lune (15). 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans son stator (3) d'une part un élément (5) en barrette symétrique par rapport à son axe longitudinal, et asymétrique par rapport à son axe transversal, et ayant des extrémités formées chacune d'une partie rectiligne (17) prolongée par une partie en demi-lune (18) et d'autre part un élément (4) en U présentant dans son creux, un fond (12) ayant une forme et des dimensions identiques à celles d'une zone longitudinale de l'élément (5) en barrette, délimitée par les parties en demi- lune (18) de ses extrémités. 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans son stator (3) d'une part un élément (5) en barrette ayant une forme trapézoïdale dont les angles de la grande base sont arrondies, et d'autre part un élément (4) en U présentant dans son creux un fond (12) ayant une forme et des dimensions identiques à celles d'une zone longitudinale de l'élément (5) en barrette, qui recouvre la grande base de ce dernier.