Brevet FR2511817A1 — publié le 19830225

La présente invention concerne les dispositifs de retenue de bobinage, et plus particulièrement des perfectionnements apportés à ces dispositifs. On connait déjà un dispositif de retenue de bobinage, décrit dans le brevet allemand No 2 107 312, qui comprend une carcasse de bobinage recevant un enroulement de stator Ce dispositif connu de retenue de bobinage a la forme d'une bobine de fil, dont l'une des extrémités a une forme qui lui permet de recevoir une pièce polaire, et dont l'autre extrémité est munie de prolongements qui passent par- dessus l'enroulement du stator et viennent en contact avec l'autre extrémité de la bobine, à proximité des extrémités de la pièce polaire Des évidements sont ménagés dans la bobine à l'endroit o les prolongements viennent en contact avec l'extrémité de la bobine qui reçoit la pièce polaire Ces évidements forment une région isolée dans laquelle des fils conducteurs peuvent être connectés à l'enroulement du stator. Les prolongements jouent le rôle de couvercles pour ces évidements La pièce polaire traverse longitudinalement la bobine de manière à venir en contact avec l'empilement de carcasses lorsqu'on assemble le dispositif de retenue de bobine pour qu'elle fasse partie d'un moteur asynchrone. Ce dispositif connu de retenue de bobine sert d'isolant pour les bobinages enroulés, permettant ainsi d'éliminer les papiers d'enveloppement que l'on utilise normalement, et réduisant par conséquent la main-d'oeuvre et le temps qui sont normalement nécessaires pour envelopper les bobinages et les fils conducteurs La forme du dispositif de retenue de bobine lui permet de protéger le bobinage du stator, ce qui réduit les risques de rupture de l'enroulement pendant la manipulation, et réduit donc le nombre de composants qu'il faut mettre au rebut Cependant, lorsqu'on assemble un moteur en utilisant les dispositifs connus de retenue de bobinage, il faut disposer les bobinages sur le stator, puis assembler le tout dans l'empilage de moteurs ou de carcasses Il est également nécessaire de connecter électriquement les enroulements du stator, et cela se fait habituellement par soudage des extrémités respectives des enroulements du stator avant d'introduire l'ensemble dans l'empilage de moteurs. L'objectif de la présente invention est de conserver les effets avantageux du dispositif connu de retenue de bobinage tout en palliant les inconvénients de ce dispositif, et de procurer ainsi un dispositif perfectionné de retenue de bobinage. Selon la présente invention, il est procuré un dispositif de retenue de bobinage comprenant plusieurs carcasses de bobinage dont chacune est conçue pour recevoir celle de plusieurs parties d'enroulement de stator qui sont reliées en série, les carcasses de bobinage étant disposées à intervalles prédéterminés le long d'une barrette flexible pouvant être enroulée autour d'un empilage unitaire de pôles pour mettre en place les parties de l'enroulement dans les positions voulues autour de l'empilage de pôle tout en entourant et protégeant les bobinages. On va maintenant décrire une forme de réalisation de la présente invention, uniquement à titre d'exemple, et en se référant aux dessins cijoints, sur lesquels: La Figure 1 représente une élévation de côté, partiellement en coupe, d'un dispositif de retenue de bobinage, La Figure 2 représente une vue en plan du dispositif de retenue de bobinage de la Figure 1, La Figure 3 représente une vue partielle, à plus grande échelle, d'une coupe prise suivant la ligne B-B de la Figure 2, La Figure 4 représente une vue de dessous d'un couvercle qui coopère avec la partie du dispositif de retenue de bobinage qui est représentée sur la Figure 3, La Figure 5 représente une vue en élévation de côté d'une coupe prise suivant la ligne C-C de la Figure 4, et La Figure 6 représente une vue en élévation de côté du dispositif de retenue de bobinage dans la position qu'il occupe avant son introduction dans une machine électrique. Le dispositif de retenue de bobinage qui est désigné par le repère numérique 10 sur les figures convient pour un moteur électrique bipolaire Comme 'on le voit le mieux sur la Figure 1, ce dispositif 10 de retenue de bobinage comprend deux carcasses de bobinage 12 qui sont réunies par une barrette flexible 12, laquelle dépasse des carcasses de bobinage 12 La partie de la Figure 1 qui se trouve à gauche de la ligne A-A de la Figure 1 est représentée en coupe prise suivant l'axe longitudinal central du dispositif 10 de retenue de bobinage Les carcasses de bobinage 12 font saillie perpendiculairement de la barrette 14, et les côtés des carcasses de bobinage 12 qui sont disposés transversalement à la barrette sont en forme d'arc de cercle, de sorte que la distance entre ces côtés, pour chaque carcasse de bobinage, augmente en même temps que la distance au-dessus de la barrette 14 Les côtés 16 en forme d'arc de cercle se terminent à leur extrémité supérieure par des rebords respectifs 18 qui font saillie horizontalement des carcasses de bobinage 12 et longitudinalement par rapport à la barrette 14 En saillie des points de contact respectifs entre les côtés 16 en forme d'arc de cercle et le rebord 18, et plus encore de la partie verticale centrale, mais en retrait par rapport aux bords du rebord 18, les côtés 20 de la carcasse de bobinage s'élèvent verticalement La surface supérieure de chaque carcasse de bobinage est dirigée horizontalement vers la partie verticale centrale de la carcasse de bobinage jusqu'à un point qui est situé verticalement au-dessus du point de contact entre le côté correspondant 16 et le rebord 18. Entre ces points, la surface supérieure de la carcasse de bobinage forme un arc de cercle qui atteint une profondeur plus grande que celle des rebords 18 par rapport à la partie supérieure horizontale de la carcasse de bobinage 12 De part et d'autre de la carcasse de bobinage 12 et le long de la partie de la surface de la carcasse de bobinage qui réunit les rebords 18, il est prévu un rebord 22 qui est dirigé latéralement par rapport à la barrette 14 Un rebord 24 dont la dimension latérale est égale ou légèrement inférieure à celle des rebords 22 est prévu en tant que partie intégrante de la barrette 14 au point d'émergence de la carcasse de bobinage 12 Le rebord 24 a une dimension longitudinale légèrement supérieure à celle de la base de la carcasse 12 mais se termine, dans le sens longitudinal, avant le point de contact du côté correspondant 16 et du rebord 18 Le centre de chaque carcasse de bobinage 12 est un creux 26, et les côtés 28 de ce creux 26 suivent la courbe dessinée par le côté 16 de manière à délimiter une paroi entre les côtés correspondants 16 et 28 Au-dessus de la base du rebord 18, les côtés 28 du creux 26 suivent la courbe dessinée par la partie incurvée de la surface supérieure de la carcasse de bobinage 12 et à peu de distance de celle-ci de manière à se terminer à peu près au centre de la partie horizontale de la surface supérieure de la carcasse de bobinage 12 Comme on peut le mieux le voir sur la Figure 2, qui est est une vue en plan du dispositif de retenue de bobinage, la dimension latérale du creux 26 est plus grande à droite qu'à gauche de la partie verticale centrale de la carcasse de bobinage 12. Cette différence de dimension latérale du creux 26 permet de garantir l'orientation correcte d'une pièce rapportée que l'on introduit dans le creux 26. Les deux rebords 18 qui sont le plus proches des extrémités respectives de la barrette 14 sont munis chacun d'une partie découpée centrale 30 qui traverse toute l'épaisseur du rebord 18 Deux parties découpées 32 sont ménagées dans les côtés de la barrette proches des extrémités de la barrette 14 Les deux parties découpées 32 divisent chaque extrémité de la barrette 14 en une languette 34, qui constitue l'extrémité de la barrette 14, et un couvercle 36 qui se trouve entre les deux parties découpées 32 et la base de la carcasse de bobinage 12 La barrette 14, et en particulier ses couvercles 36, est flexible, et les dimensions du couvercle 36, des parties découpées 32 et de la languette 34 sont telles que, lors de la flexion des couvercles 36, les parties découpées 32 coopèrent avec le rebord 18 et avec sa partie découpée 30 de telle sorte que la languette 34 peut être maintenue contre le côté 20 qui est à proximité de la partie découpée 30 Une arête 38 est dirigée transversalement à la barrette 14 à proximité des parties découpées 32 et part perpendiculairement de la face inférieure du couvercle correspondant 36 L'arête 38 facilite l'opération de fixation de la languette 34 au-dessus du rebord 18. Un logement de câblage 40 est prévu sur la barrette 14 et est disposé centralement par rapport aux carcasses de bobinage 12 Ce logement de câblage 40 comprend deux barreaux allongés 42, un à chaque extrémité longitudinale du logement 40, qui sont dirigés transversalement à la barrette 14 Une paroi latérale 44 longe chaque bord longitudinal de la barrette 14 entre les barreaux 42 Les parois latérales 44 sont disposées centralement par rapport au logement de câblage 40 et ont une dimension longitudinale moindre que la distance longitudinale qui sépare les barreaux 42 Aussi bien les barreaux 42 que les parois 44 partent perpendiculairement de la surface supérieure de la barrette 14, mais la hauteur des parois 44 est égale à environ le double de la hauteur des barreaux 42 Deux paires de nervures parallèles aux parois latérales 44 sont situées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du dispositif 10 de retenue de bobinage et entre les parois 44 Ces nervures se composent d'une paire extérieure de nervures 46 qui se trouvent à proximité de celle des parois 44 qui leur correspond, et d'une paire intérieure de nervures 48 qui sont disposées plus près de l'axe longitudinal du dispositif 10 de retenue de bobinage et dont la dimension longitudinale est supérieure à celle des nervures extérieures 46 et un peu moindre que celle des parois 44 Les barreaux 42 sont munis d'évidements 43 qui sont dirigés transversalement à la largeur des barreaux 42 et descendent jusqu'à la surface supérieure de la barrette 14. Les barreaux 42 avec leurs évidements 43, les parois 44, les nervures extérieures 46 et les nervures intérieures 48 forment un moyen qui permet aux fils conducteurs connectés aux enroulements de stator (non représentés) de rester rigides par rapport au dispositif de retenue de bobinage, et de ne pas être déplacés par les forces qui tendent à séparer les fils conducteurs du dispositif 10 de retenue de bobinage, sans que les connexions entre les fils conducteurs et les enroulements de stators aient à jouer ce rôle, ou sans qu'une contrainte importante soit exercée sur ces connexions. Un évidement circulaire 50 est prévu au centre du logement de câblage 40, et l'évidement 50 est partiellement formé par des parties découpées sur les côtés intérieurs des nervures intérieures 48 Comme on peut le voir sur la Figure 3, l'évidement 50 descend jusqu'à la surface supérieure de la barrette 14 Les nervures 46 et 48 ont une hauteur égale à environ la moitié de la hauteur des parois latérales 44. Chacune des surfaces intérieures des parois latérales 44 est munie d'un évidement correspondant 52 qui s'étend sur à peu près la moitié de l'épaisseur de la paroi 44 et sur une profondeur égale à celle des surfaces supérieures des nervures 46 et 48 Les hauteurs relatives des nervures 46 et 48 et des évidements 50 et 52 sont prévues de façon à mettre en place et maintenir un couvercle 54 qui protège les fils électriques et les connexions qui se trouvent, lorsque le dispositif est utilisé, à l'intérieur du logement de câblage 40 Le couvercle 54 est représenté sur les Figures 4 et 5 Ce couvercle comprend une plaque plate comportant un renflement central 56 qui dépasse de l'une de ses surfaces Le renflement 56 s'insère dans l'évidement 50 du logement de câblage 40, et la plaque du couvercle 54 s'engage sur les surfaces supérieures des nervures 46 et 48 ainsi que sur les surfaces horizontales des évidements 52 ménagés dans les parois latérales 44 Les parois latérales du renflement 56 sont légèrement inclinées de façon à faciliter son insertion dans l'évidement 50, et les côtés des évidements 52 sont légèrement inclinés afin de fournir une force de retenue agissant sur le couvercle 54, et s'ajoutant à la force de retenue fournie par l'engagement du renflement 56 sur les côtés de l'évidement 50 délimité par les nervures intérieures 48 Des arêtes 58 sont prévues sur la face inférieure de la barrette 14 à proximité de chacune des extrémités des parois latérales 44 et transversalement à la largeur de la barrette 14 Une pièce de renfort 60, qui se trouve contre la paroi latérale extérieure extrême de l'arête 58 et qui longe la barrette 14 avec sa surface supérieure inclinée de façon à rejoindre la barrette 14 au- dessous du barreau correspondant 42, est prévue pour chacune des arêtes 58 Les arêtes 58 sont prévues pour 2511817. faciliter la mise en place correcte des carcasses de bobine 12 avant l'insertion du dispositif 10 de retenue de bobine dans un empilage de moteurs. Le dispositif 10 de retenue de bobine est une pièce moulée en plastique d'une seule pièce, et l'épaisseur et la matière plastique de la barrette 14 sont choisies de telle sorte que la barrette 14 est flexible L'enroulement de stator est obtenu en enroulant un bobinage sur l'une des carcasses de bobinage 12 entre les rebords 18 et la barrette 14 et en entourant les parois latérales 16 de la carcasse de bobinage 12 Une fois qu'un bobinage a été enroulé, on introduit le fil électrique du bobinage dans l'un des évidements 43 ménagés dans le barreau 42 à proximité de la carcasse de bobinage 12 On fait passer le fil à travers le logement de câblage 40 et on le fait sortir par un évidement 43 ménagé dans le barreau opposé 42 et, comme on peut le voir sur la Figure 2, le fil peut traverser les évidements centraux 43 ménagés dans les barreaux 42 et entre les nervures intérieures 48, le renflement 56 du couvercle 54 ne va pas jusqu'au fond de l'évidement 50, et ainsi le fil n'empêche pas le couvercle 54 de bien se mettre en place On enroule ensuite le bobinage final de l'enroulement de stator sur l'autre carcasse de bobinage 12, de la même façon que l'on avait enroulé le premier bobinage sur la première carcasse de bobinage 12 Les bobinages de l'enroulement de stator sont ainsi enroulés à partir d'un fil continu, et il n'est plus besoin de connecter les bobinages de l'enroulement de stator. Cela a pour résultat une économie de main-d'oeuvre, étant donné que les dispositifs déjà connus de retenue de bobinage nécessitaient le soudage des extrémités respectives des bobinages Le dispositif de retenue de bobinage selon la présente invention réduit également le risque de rupture du fil des bobinages pendant leur assemblage sur le dispositif de retenue de bobinage et leur interconnexion Le moule nécessaire à la production du dispositif de retenue de bobinage qui est représenté sur les dessins, et en particulier de sa partie logement de câblage, est plus simple que le moule nécessaire pour produire les dispositifs connus de retenue de bobinage, dans lesquels les connexions avec les bobinages sont maintenues dans des formations sur les côtés verticaux du dispositif de retenue de bobinage. On raccorde les fils conducteurs aux extrémités correspondantes des bobinages de l'enroulement de stator, et on loge ces connexions à l'intérieur du logement de câblage Les fils conducteurs pénètrent dans le logement de câblage par l'espace libre ménagé entre les barreaux 42 et l'une des parois latérales 44 et sont enserrés entre un ensemble correspondant formé par une nervure extérieure 46 et une nervure intérieure 48 On fait passer les fils conducteurs autour de l'extrémité de la nervure extérieure correspondante 46, et on les enserre à nouveau entre la nervure extérieure 46 et la paroi latérale correspondante 44. La connexion avec le bobinage correspondant va d'un point situé entre la nervure extérieure 46 et la paroi latérale 44, en traversant l'un des évidements 43 ménagés dans l'un des barreaux 42, au bobinage enroulé sur la carcasse de bobinage 12 Les fils conducteurs sont ainsi solidement enserrés et présentent une plus grande résistance aux forces tendant éventuellement à contraindre la connexion du fil conducteur avec le fil du bobinage On met ensuite en place le couvercle 54 sur le logement de câblage 40, et les connexions sont ainsi protégées. On peut maintenant mettre en place le dispositif 10 de retenue de bobinage en vue de son insertion dans un empilage de moteurs Le dispositif de retenue de bobinage selon la présente invention permet d'effectuer automatiquement la mise en place des bobinages des enroulements de stator les uns par rapport aux autres, et l'insertion du dispositif de retenue de bobinage dans l'empilage de moteurs Avec les dispositifs connus de retenue de bobinage, il fallait mettre en place l'un par rapport à l'autre deux dispositifs de retenue, interconnecter les bobinages correspondants, et introduire l'ensemble dans l'empilage de moteurs La présente invention permet d'effectuer cette opération automatiquement et représente donc un avantage important quant à la facilité et à la vitesse d'assemblage de groupes moteurs complets. On utiliserait normalement une pièce polaire magnétique unitaire comportant des saillies externes diamétralement opposées On introduit l'une de ces saillies dans un creux 26 de l'une des carcasses de bobinage 12, et la surface incurvée 23 de la carcasse de bobinage 12 s'engage sur une partie de la pièce polaire La saillie de la pièce polaire qui est introduite dans le creux 26 de la carcasse de bobinage 12 traverse le creux 26, de sorte que l'extrémité de la saillie se trouve à peu près dans le même plan que la face externe du rebord 24, afin que le contact avec l'empilage de moteurs soit assuré Les arêtes 38 et 58 sont saisies par la machine d'assemblage, et la barrette 14 et les couvercles 36 sont poussés dans les positions représentées sur la Figure 6 Les languettes 34 s'engagent sur le rebord 18 et sur la surface 20 de la carcasse de bobinage correspondante 12, et le couvercle 36 protège ainsi un côté du bobinage enroulé sur la carcasse de bobinage 12 Par flexion de la barrette flexible 14, les surfaces 23 des carcasses de bobinage 12 sont amenées face à face, et on introduit ensuite l'autre saillie de la pièce polaire dans le creux 26 de l'autre carcasse de bobinage 12 En fléchissant la barrette flexible 14 de sorte que les carcasses de bobinage 12 se trouvent face à face, on force les rebords 18 proches du logement de câblage 40 à entrer dans les espaces libres ménagés entre les extrémités des parois latérales 44 et des barreaux 42, et les surfaces correspondantes 20 des carcasses de bobinage 12 sont ainsi amenées en contact avec la partie supérieure du couvercle 54 Les rebords 18, enserrés entre les parois latérales 44 et les barreaux 42, ne touchent pas la barrette flexible 14 mais laissent subsister une ouverture par laquelle les fils conducteurs font saillie Une fois mis dans la position représentée sur la Figure 6, le dispositif 10 de retenue de bobinage peut être glissé dans l'empilage de moteurs. La forme de réalisation représentée comprend deux carcasses de bobinage, mais la présente invention peut s'appliquer à des dispositifs de retenue de bobinage comportant plus de deux carcasses de bobinage, de manière à produire par 1 O exemple un dispositif de retenue de bobinage qui convient pour un moteur quadripolaire à quatre bobinages En un tel cas, un logement de câblage tel que celui qui a été décrit peut être prévu entre deux des carcasses de bobinage, et un logement simplifié peut être prévu pour retenir le fil électrique qui franchit l'espace compris entre les bobinages. 1 1 8 REVENDICATIONS 1 Dispositif de retenue de bobinage ( 10) comportant au moins une carcasse de bobinage ( 12) destinée à recevoir une partie d'un enroulement de stator, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une seconde carcasse de bobinage ( 12) destinée à recevoir une partie correspondante de l'enroulement de stator, et une barrette ( 14) le long de laquelle les carcasses de bobinage ( 12) sont fixées, cette barrette ( 14) étant flexible entre les carcasses de bobinage ( 12) de sorte que le dispositif de retenue de bobinage ( 10) peut être enroulé autour d'un empilage de pôles pour mettre en place les parties de l'enroulement dans les positions voulues autour de l'empilage de pôles, la barrette ( 14) entourant et protégeant l'enroulement. 2 Dispositif selon-la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est moulé d'une seule pièce. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est moulé d'une seule pièce à partir d'une matière plastique électriquement isolante. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un logement de câblage ( 40) est prévu sur la barrette ( 14) entre deux carcasses de bobinage ( 12), ce logement ( 40) recevant et protégeant la connexion électrique entre les parties correspondantes de l'enroulement de stator. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les carcasses de bobinage ( 12) proches du logement de câblage ( 40) sont munies de rebords ( 18) qui s'engagent dans et sont retenus par le logement de câblage ( 40) quand on enroule le dispositif de retenue de bobinage ( 10) autour d'un empilage de pôles. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite barrette ( 14) est munie d'arêtes ( 38, 58) permettant au dispositif de retenue de bobinage ( 10) d'être enserré mécaniquement et d'être enroulé mécaniquement en place. 7 Procédé d'assemblage d'un moteur ou générateur électrique, consistant à former plusieurs parties d'enroulement de stator sur les carcasses de bobinage respectives ( 12), à mettre en place des carcasses de bobinage ( 12) autour d'un empilage de pôles, et à introduire les carcasses de bobinage ( 12) et l'empilage de pôles dans le carter du moteur ou du générateur, caractérisé en ce qu'on forme lesdites plusieurs parties d'enroulement de stator sur-les carcasses de bobinage respectives ( 12) d'un dispositif unitaire ( 10) de retenue de bobinage, et en ce qu'on enserre mécaniquement et on enroule mécaniquement le dispositif de retenue de bobinage ( 10) autour d'un empilage de pôles, en mettant ainsi en place les parties d'enroulement dans les positions voulues autour de l'empilage de pôles, avant d'introduire mécaniquement le dispositif de retenue de bobinage ( 10) et l'empilage de pôles dans le carter du moteur ou du générateur.