Brevet FR2497415A1 — publié le 19820702

L'invention se réfère à la construction des collecteurs de machines électriques tournantes et plus particulièrement des alternateurs d'alimen- tation des moteurs à combustion interne. On a décrit dans le brevet 78 21593 de la présente demanderesse un procédé perfectionné pour la mise en oeuvre d'un collecteur de ce genre, lui-même établi conformément au précédent brevet 77 16440 de la même demanderesse. Dans le premier brevet, on prévoyait de monter sur l'arbre de la machine électrique une bague ou douille isolante autour de laquelle on sertissait par magnéto-formage les deux bagues constituant le collecteur. Les fils ou connexions de la bobine inductrice sont coincés entre chaque bague et la douille isolante de manière à supprimer toute soudure. L'opération de magnéto-formage des bagues sur la périphérie de la douille isolante provoque bien entendu des tensions élevées dans cette dernière de telle sorte qu'il est nécessaire qu'elle soit établie en une matière très résistante telle qu'un thermo-durcissable chargé de fibres de verre. De plus la rétreinte des bagues provoque de toute manière une déformation permanente de la douille isolante de telle sorte que le serrage des connexions peut être ébranlé. Petit à petit il se produit des échauffements à ce niveau jusqu'à détérioration de l'isolant de telle sorte que le collecteur est alors hors d'usage. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à cet inconvénient et à éviter que la douille isolante n'encaisse les efforts de rétreinte des bagues. Conformément à l'invention on interpose un anneau métallique fermé ou ouvert entre chacune des bagues collectrices et la douille isolante. Suivant un mode d'exécution préféré de la disposition qui précède, chaque anneau métallique, qui est prévu fendu, est pourvu d'une aile latérale constituant la connexion de la bague collectrice avec la sortie correspondante de la bobine inductrice. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un collecteur de machine électrique tournante établi conformément à l'invention. Fig. 2 est une vue éclatée en perspective montrant les deux colliers supportant l'effort de rétreinte des bagues collectrices. Fig. 3 e.ût:.lt vue en perspective d'un collier établi confor- mément à une variante. 249741c Fig. 4 illustre en perspective à plus grande 5chelle comment peut être conformée la fente du collier de ffg. 3 pour enserrer un simple conducteur. Fig. 5 est une vue sembàable a celle de fig- 2, mais _11us- trant une variante de réalisation. Fig. es-t une vuis e er speetive d'n coier,t-il-i' dans la variante de fig. 5. Oni a représenté en: fig. 1 un collecteur _ a!-er'ats a _-fo- mément aà 1 '1r:1,Ction et deet-.ïn a tre cale sur un ar:'re r!ference! et 1) représenté en traits d iectinus. Un;el colleter; cm-rte tout 'abord une douille isolante 2 montàe a force;- 7' ' arbre I t deux bagues collec- trices 3 et A avec la périphérie desquelles coopSrent deux baIais non représentés. Conformément à l'invention un anneau 5 resp2ctivereat 6 est dispeose entre chaque bague 3, 4 et la douille 2 de manière a encaisser les efforts de rétreinte par magnéto-formage appliqués sur les bagues 3 et 4. On a illustré en fig. 2 la manière dont les anneaux 5 et 6 sont constitués. On constate tout d'abord que chacun d'eux est fendu, sa fente comportant un tenon 5a, 6a pénétrant avec jeu fonctionnel dans une mortaise 5b, 6b de manière à guider les deux extrémités de l'anneau situées en vis-à-vis. On observe que chacun des anneaux 5, 6 est pourvu d'une aile latérale 5e respectivemerit 6c_ Au repos, c'est-à-dire avant montage, le diamètre intérieur de chacun des anneaux est superieur a celui extérieur de la douille!. On note que l'anneau 6 est en outre pourvu sur chacun de ses chants de trois griffes. Trois d'entre elles référencées 6e, 6e, 6f sont tournées vers l'extérieur tandis que celles de:autre chant référen- cées 6g, 6h, 6i sont orientées vers!'lintrrieur. En revenant à fig. L, on voit comenrt le nontage s'effectue. La périphérie de la douille 2 ast eagée de r-a:lire à constituer un épaule- ment 2a contre lequel lianneau 5 vient buter. Un zanal 2b est ménagé dans la douille de manière é assurer le passage de la patte oc dans la position o elle est représentée en fi. 2. Cette patte est ensuite cambrée pour l'amener perpendiculairement à l'axe longitudinal de la douille 2 de telle sorte que ledit anneau est plaqué contre l'épaulement 2a. On engage ensuite au-dessus de l'anneau 5 la bague annulaire 3. On observe que la douille 2 est encore pourvue d'une ouverture longitudinale 2c dans laquel- le passe l'aile 6c de l'annei &. 7i encore!'aile 6c est rabattue perpen. diculairement à ',,, : ' do-uille de telle manière que les griffes 6g, 6h, 6i de ';::,a; ;;:i,1::;: - rL': '- 'a second épaulement 2d ménagé au niveau de l'extrémité de la douille 2. La bague 4 est ensuite engagée autour de l'anneau 6, son chant venant buter contre les griffes 6d, 6e, 6f de l'anneau pour positionner la bague 4 à une certaine distance de celle 3. Puis l'ensemble est rétreint de manière centripète préférable- ment par magnéto-formage de telle manière qu'une liaison intime s'effectue entre les bagues et les anneaux tout en protégeant comme indiqué plus haut la douille 2 grâce à la venue en butée des deux bords de la fente des anneaux. Comme illustré en fig. 3, les anneaux pourraient être réalisés au moyen d'une simple virole 7 prévue fendue et dont les lèvres de la fente 7a sont prévues sinueuses. Dans ces conditions, on peut remplacer l'aile c, 6c par un simple conducteur 8 illustré en traits discontinus et dont l'extrémité dénudée 8a serait prise entre les deux lèvres de la fente 7a au moment du magnéto-formage. Par ailleurs, le conducteur 8 serait égale- ment rabattu radialement de manière à appliquer la virole correspondante contre respectivement les épaulements 2a, 2d de la douille 2, car bien entendu la seconde virole est établie de manière identique à celle 6, c'est-à-dire qu'elle comporte des griffes. Les lèvres de la fente 7a pourraient, comme illustré en fig. 4, comporter des griffes 7b, 7c enser- rant le conducteur 8 et deux tenons ondulés 7d, 7e venant porter contre ledit conducteur. Après le magnéto-formage les épaulements 7f entourant le tenon 7e viendraient porter contre les griffes pour limiter la déformation centripète de la virole 7. On a représenté en fig. 5 un autre mode d'exécution conforme à l'invention dans lequel la douille 2 est réalisée au moyen de deux élé- ments 9 et 10 qui s'emboîtent l'un dans l'autre. La périphérie de l'élé- ment 9 est étagée de manière à constituer deux épaulements 9a, 9b contre lequels viennent en appui respectivement la bague 3 et un anneau 11 dont le rôle est identique à celui 5. Le second élément 10 formant la douille 2 comprend une jupe lOa qui pénètre à force dans l'alésage de l'élément 9. Sa périphérie est également étagée pour comprendre tout d'abord un cordon périphérique lOb déterminant un épaulement lOc puis une partie extrême à plus faible diamètre qui forme avec le reste de la périphérie un épaule- ment lOd. La bague collectrice 4 prend appui contre l'épaulement lOc tandis que le second anneau 12 est en appui contre l'épaulement lOd. Chacun des anneaux 11, 12 est constitué au moyen d'une bande métal-. lique roulée sur elle-même pour c-nV-:it.wur un c-rcle et qui est cambrée sur la hauteur de son épaisseur en vis-à-vis de l'extrémité libre lla de la bande en vue de constituer un épaulement llb qui se trouve à une certaine distance de l'extrémité lia à la position libre de l'anneau. La bande métallique est déformée sur chant en vue de constituer une patte latérale lic orientée perpendiculairement au plan général de l'anneau Il (fig. 6). Ainsi une fois les anneaux 11, 12 en place sous les bagues 3 et 4, la rétreinte de celles-ci provoque la butée de l'extrémité!la de l'anneau contre son épaulement 11h de la même manière que la fente des anneaux 5, 6, 7 se refermait pour résister à la force de rétreinte des bagues collec- trices 3 et 4. On observe que la patte lic est légèrement décalée vers le haut de manière qu'elle puisse s'engager dans une lumière 9c ménagée dans l'élément 9 constituant la douille isolante pour ressortir à l'arrière de celui-ci et être courbée à 90 afin d'appliquer l'anneau contre l'épaulement 9b correspondant. De même manière, la patte 12c de l'anneau 12 traverse un passage 10e pratiqué dans l'extérieur de la jupe 10a pour venir coopérer avec l'arrière de l'élément 9 une fois qu'on a rabattu la patte considérée à 90 . Ainsi, d'une part l'anneau 12 est-il plaqué contre l'épaulement 10d de l'élément 10 mais il assure également la solidarisation longitudinale de cet élément avec celui 9. En fig. 1 et 5, les extrémités des ailes 5c et 6c et des pattes li, 12e sont assemblées aux sorties de la bobine inductrice qui cnt été illustrées en traits discontinus et affectées des références 13 et 14. Il est à noter que dans la variante illustrée en fig. 5 l'intervalle entre les bagues collectrices 3 et 4 est rempli par le cordon lOb de telle sorte que l'usinage de la périphérie de ces bagues ne peut pas entratner l'inclusion de copeaux dans l'espace situé entre elles et qul pourrait bien entendu entraîner des incidents électriques (court-circuits). On a ainsi réalisé un collecteur de machine tournante permettant un gain de cuivre maximal, puisqu'il n'y a pas tronçonnage du manchon consti- tuant les bagues 3 et 4 et dont la douille isolante ne subit pratiquement aucun effort mécanique du fait de la présence des anneaux. De plus, les perfectionnements suivant l'invention permettent en réduisant le choc et la contrainte du magnéto-formage l'emploi de matériaux plus économiques pour la réalisation de la douille isolante. Enfin le contact électrique avec chaque bague collectrice est indépendant des variations dimension- nelles éventuelles de l'isolant. Comme il va de soi, les surfaces annu- laires des anneaux pourraient être munies de stries intérieures et exté- rieures pour assurer 1 vr I -:- ' ia_ sun avec la douille isolante et les bagues collectrices. 24974 1 5 Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécu- tion décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour la mise en oeuvre d'un collecteur de machine élec- trique tournante du genre réalisé au moyen d'une Veuille isolante (2) sur la périphérie de laquelle est engagé un manchon conducteur (3-J), rétreint sur ladite douille pour coincer les connexions de sori.e de la 'sobine inductrice, caractérisé en ce qu'il consistc a in:eroser un collier conducteur (5-6) réalisant une frette irntrieure err le mnhon (3- a et la douille isolante (2). 2. Collecteur d'alternateur réalsL par mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce oue le collier conducteur est réalisé sous la forme d'anneaux ouverts (5-6) placés cote à côte, associés chacun à une connexion (5c-6c-8), tandis qu'il comprend des moyens d'espacer les anneaux (5-6) dane le sens longitudinal afin que les bagues (3-4) formant le manchon se trouvent à une distance appropriée. 3. Collecteur d'alternateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque connexion (8) à la bobine inductrice est réalisée sous la forme d'un fil placé entre les deux extrémités espacées de chaque anneau (7) avant la rétreinte des bagues (3-4). 4. Collecteur d'alternateur suivant l'une quelconque des revendica- tions 2 et 3, caractérisé en ce que chaque anneau ouvert (5-6-7) comporte une butée (5a-5b-7f) destinée à limiter sa déformation centripète. 5. Collecteur d'alternateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque anneau (5-6) comporte une aile latérale (5c-6c) consti- tuant la connexion à la bobine inductrice de la bague correspondante. 6. Collecteur d'alternateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'anneau (5) le plus proche de la bobine inductrice est appliqué contre un épaulement (2a) de la douille (2) par action de son aile (5a) rabattue radialement par rapport à l'extrémité correspondante de ladite douille. 7. Collecteur d'alternateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les deux chants du second anneau (6) sont pourvus de griffes radiales (6d-6i) rabattues vers l'extérieur pour le premier chant, et vers l'intérieur pour le second, de manière que ledit anneau (6) soit plaqué contre un épaulement (2d) de la face annulaire terminale de la douille isolante (2) et qu'il forme butée axiale (6d-6e-6f) pour la bague corres- pondante (4) du collecteur. 8. Collecteor.'t'.r,:,.....t la r,'eendication 2, caractérisé en ce que la douilhe isolante est réalisée en deux éléments (9-10) qui s'emboîtent et comportent des moyens de retenue axiale des anneaux (5-6, 11-12) et des bagues (3-4). 9. Collecteur d'alternateur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'anneau (5-11) situé le plus près de la bobine inductrice est logé dans un chambrage ménagé sur la périphérie de l'élément (9) correspondant, le second élément de la douille isolante comportant un cordon (lOb) qui forme entretoise entre les deux bagues (3-4), le second anneau (6-12) portant contre un épaulement (10d) de l'élément (10) correspondant. 10. Collecteur d'alternateur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le premier élément (9) de la douille isolante comporte deux épaulements (9a-9b) contre lesquels prennent appui la bague (3) et l'an- neau (5-11), tandis que le second élément (10) est pourvu de deux épaule- ments (lOc-lOd) pour la bague (4) et l'anneau (6-12). 11. Collecteur d'alternateur suivant l'une quelconque des revendica- tions 8 à 10, caractérisé en ce que chaque anneau (11-12) est réalisé au moyen d'une bande métallique roulée sur plat et cambrée de manière à constituer un épaulement (llb) situé en face de l'extrémité (1la) de l'anneau et à une certaine distance, ladite bande étant pliée sur chant pour réaliser une patte latérale (bbc) formant la connexion avec la bobine inductrice.