Brevet FR2539929A1 — publié le 19840727

- STATOR POUR MACHINE ELECTRIQUE. La présente invention concerne un stator pour une machine électrique comprenant une partie tubulaire interne de retour de flux, une partie tubulaire externe de retour de flux, une pluralité de coquilles magnétiques incurvées de façon cylin- drique venant en butée contre la surface interne de la partie externe de retour de flux et une structure de montage réalisée en matière plastique pour maintenir en position les parties de retour de flux. Dans un stator connu de ce genre, qui se trouve décrit dans le DE-OS 3 042 527, une plaque d'extrémité est montée sur la partie intérieure de retour de flux, ces deux pièces étant fixées l'une a l'autre au moyen d'un moulage plastique qui est injecté in situ et loge les paliers La partie extérieu- re de retour de flux est montée sur un épaulement de la plaque d'extrémité. Une telle structure est relativement chère à réaliser du fait que la partie interne de retour de flux et la plaque d'extrémité doivent être introduites dans un moule d'injec- tion Le moyeu tubulaire est réalisé par injection de matière plastique. L'invention a donc pour objet de perfectionner un stator du type de celui précédemment mentionné, de manière à ce qu'il a 539929 2 - puisse être simplement assemblé à l'aide de composants dis- crets. Pour parvenir à ce résultat, elle propose d'utiliser une structure de montage qui comprend un élément en matière plastique moulée et une plaque d'extrémité L'élément en matière plastique moulée est muni d'un moyeu central tubu- laire dont le diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur de la partie intérieure de retour de flux Il est également prévu une plaque d'extrémité attenante à une extrémité du moyeu et comprenant un nombre déterminé de segments ou de doigts en saillie parallèlement à l'axe du moyeu à partir d'une région périphérique de la plaque d'extrémité Le moyeu tubulaire, la plaque d'extrémité et les segments sont d'une seule pièce La structure de montage comprend en outre une plaque-couvercle apte à s'emmancher étroitement sur les extrémités libres des segments, et l'élément en matière plastique moulée et la plaque-couvercle sont conformés de manière à ce qu'ils puissent tenir la partie extérieure de retour de flux axialement et radiale- ment sans jeu. De préférence, le nombre de segments est identique au nombre de coquilles magnétiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, les surfaces radiales extérieures des segments présentent une forme incurvée cylindrique de diamètre correspondant au diamètre de la surface interne de la partie extérieure de retour de flux, c'est-à-dire complémentaire à cette surface En consé- quence, la partie extérieure de retour de flux est en contact intime avec lesdits segments sur une surface substantielle. Au lieu de cela ou en outre, les faces latérales de la plaque d'extrémité et de la plaquecouvercle situées en face l'une de l'autre peuvent être munies de faces annulai- res épaulées, destinées à supporter la partie extérieure de a 539929 -3- retour de flux et/ou les coquilles magnétiques. En outre, les extrémités libres des segments sont de préfé- rence formées de telle manière qu'elles reposent sur la face épaulée de la plaque-couvercle. On peut également prévoir au moins une cheville qui s'étend en saillie à partir des extrémités libres des segments et coopère avec une rainure longitudinale courbée réalisée dans la plaque de couverture et adaptée pour recevoir les chevil- les De ce fait, la plaque-couvercle peut être déplacée en rotation selon un angle déterminé, de telle manière que la position optimum des balais qui sont portés par la plaque- couvercle soit ajustée avant de fixer ladite plaque-couver- cle sur le moulage en matière plastique. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une coupe axiale éclatée de l'armature du stator. La figure 2 est une vue d'extrémité du moulage plasti- que. La figure 3 est une vue en plan de l'intérieur de la plaque-couvercle. La figure 4 est une coupe longitudinale du stator assemblé. La figure 5 est une coupe transversale selon V-V de la figure 4. Dans le mode d'exécution préféré de l'invention, représenté figures 1 à 5, la structure de montage 1 du stator comprend un élément en matière plastique moulée 2 et une plaque- couvercle 3. -4- L'élément en matière plastique moulée 2 est réalisé par moulage par injection d'une matière plastique armée de fibres et comprend un moyeu tubulaire central 4 présentant un alésage central qui est muni, à ses extrémités, de régions élargies 5 et 6 aptes à recevoir des paliers. Une extrémité'du moyeu est attenante à une plaque d'extrémi- té 7 de la région périphérique de laquelle s'étendent deux segments diamétralement opposés 8, 9 parallèles à l'axe du moyeu La plaque d'extrémité 7 est munie d'un collier circonférentiel 10 orienté vers l'extérieur. Comme on peut le voir sur la figure 2, la surface de section droite des segments 8 et 9 présente un contour similaire à celui d'un secteur d'un anneau circulaire. -La surface extérieure 11 des segments est conformée de telle manière que la partie tubulaire extérieure 12 de retour de flux qui est généralement réalisée en fer, est -fixée sans aucun jeu radial. Des chevilles cylindriques 13 et 14 s'étendent en saillie à partir des extrémités des segments 8, 9 La plaque-couvercle 3 est munie de fentes longitudinales courbées 15 et 16 dans lesquelles les chevilles 13 et 14 pénètrent quand la plaque- couvercle 3 est placée sur l'élément en matière plastique moulée 2 La périphérie de la plaque-couvercle 3 est munie d'un épaulement 17 qui, quand le stator est assemblé, tient la partie extérieure 12 de retour de flux axialement immobi- le en coopération avec le collier 10. La plaque-couvercle 3 est munie d'un épaulement annulaire additionnel 18 qui s'ajuste dans l'espace laissé libre entre les segments et sert à centrer la plaque-couvercle 3. Comme on peut le voir sur la figure 5, des coquilles magné- tiques en ferrite 19 et 20, incurvées de façon cylindrique viennent en butée contre la surface interne de la partie 2 L 539929 extérieure 12 de retour de flux De plus, les segments 8 et 9 sont conformés de manière à ce que les coquilles magnéti- ques en ferrite 19 et 20 s'ajustent de façon précise entre eux et peuvent être maintenues en place par l'action de blocage des segments 8 et 9 Dans certains cas, les coquil- les magnétiques en ferrite peuvent en outre être fixées à la partie de retour de flux extérieure 12. Comme on peut le voir sur la figure 4 qui montre le stator assemblé, une partie tubulaire intérieure de retour de flux est munie et assemblée à force sur le moyeu 4 De ce fait, un entrefer annulaire 22 est formé entre la partie intérieure de retour de flux 21 d'une part, et les coquilles de ferrite magnétiques 19, 20 et les segments 8, 9 d'autre part Cet entrefer peut recevoir un rotor 23 non ferreux en forme de cloche de type conventionnel qui est muni d'un commutateur 24 adjacent à la plaque-couvercle 3. La surface interne de la plaque-couvercle 3 comprend deux plots de retenue 25 et 26 en saillie, diamétralement opposés Chacun de ces plots comprend une gorge longitudina- le pour recevoir un ressort à lame 27, 28 qui sert respecti- vement de balai coopérant avec le commutateur 24 Le rotor en forme de cloche 23 et le commutateur 24 sont représentés sur la figure 4 en traits interrompus. Le stator peut être facilement assemblé en pressant la partie intérieure 21 de retour de flux sur le moyeu, et en plaçant la partie extérieure 12 de retour de flux sur les segments 8 et 9 Les coquilles magnétiques en ferrite 19 et peuvent ensuite être insérées dans les interstices entre les segments ou, alternativement, peuvent être fixées sur la partie extérieure 12 de retour de flux avant de les engager sur les segments 8 et 9 Toutefois, si la section droite des segments 8 et 9 présente une forme appropriée, aucune fixa- tion des coquilles magnétiques à la partie extérieure de retour de flux n'est nécessaire, du fait que les coquilles magnétiques peuvent être tenues axialement et radialement -6 - immobiles par l'action de blocage des segments - Une fois que les paliers 29 et 30 ont été introduits sous pression dans les régions élargies 5 et 6, respectivement, le rotor 23 peut être assemblé en passant son arbre 31 à travers les paliers 29 et 30 Après montage des balais 27 et 28 la plaque-couvercle 3 peut alors être placée sur l'élé- ment 2. Des ouvertures 32 et 33 sont prévues dans la plaque- couvercle pour assister les balais lors de leur engagement coulissant sur le commutateur pendant l'assemblage du rotor, à l'aide d'une cheville (non représentée) qui est engagée au travers des ouvertures 32 et 33. La position optimum des balais peut être ajustée en faisant tourner la plaque-couvercle 3 par rapport à l'élément 2. Ensuite, les chevilles cylindriques 13 et 14 qui dépassent respectivement dans les fentes longitudinales 15, 16 peuvent être chauffées de manière à être reliées à la matière de la plaque-couvercle 3. Alternativement, à la place des chevilles cylindriques 13 et 14, des trous aveugles peuvent être réalisés dans les segments 8 et 9 en alignement avec des fentes longitudinales et 16 respectives, de telle manière que la plaque-couver- cle puisse être fixement tenue par des vis qui s'étendent au travers des fentes longitudinales dans les trous aveugles (non représentés). A la place de coquilles magnétiques en ferrite, il est possible d'utiliser des coquilles réalisées en une autre matière à aimantation permanente. L'épaulement annulaire 18 peut être éventuellement omis. Dans ce cas, la plaque-couvercle 3 est alors centrée par la coopération de l'extrémité frontale de la partie extérieure de retour de flux avec l'épaulement 17. -7- Revendications de brevet 1 Stator pour machine électrique comprenant une partie tubulaire intérieure de retour de flux pluralité de coquilles magnétiques ( 19, 20), cylindrique- ment incurvées qui viennent en butée contre la partie extérieure de retour de flux, et une structure de montage central tubulaire ( 4) dont le diamètre extérieur est sensi- blement égal au diamètre intérieur de la partie intérieure de retour de flux à l'une des extrémités du moyeu, et une pluralité de seg- ments plaque-couvercle blée aux extrémités libres des segments, et en ce que l'élément en matière plastique moulée ( 2) et la plaque-couvercle radialement sans jeu. 2 Stator selon la revendication 1, caractérisé en ce que la susdite pluralité de segments ( 8, 9) est identique à la pluralité de coquilles magnétiques ( 19, 20). 3 Stator selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface radiale extérieure de flux -8- 4 Stator selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les faces latérales opposées de la plaque d'extrémité ( 7) et la plaque-couvercle ( 3) sont munies de faces annulaires épaulées ( 10, 17), adaptées pour supporter la partie extérieure de retour-de flux ( 12). Stator selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les faces latérales opposées de la plaque d'extrémité ( 7) et la plaque-couvercle sont munies d'épaulements annulaires coquilles magnétiques ( 19, 20). 6 Stator selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la largeur des segments ( 8, 9) dans la direction circonférentielle est telle que les coquilles magnétiques ( 19, 20) sont tenues sans jeu entre des segments adjacents. 7 Stator selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les extrémités libres des segments ( 8, 9) sont formées de telle manière qu'elles s'ajustent sur l'une des faces épaulées ( 18) de la plaque-couvercle ( 3). 8 Stator selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une cheville ( 13, 14) s'étend en sail- lie à partir de l'extrémité libre d'lau moins un segment, et en ce que la plaque-couvercle ( 3) est munie de fentes longitudinales incurvées ( 15, 16) adaptées pour recevoir les chevilles. 9 Stator selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaque-couvercle ( 3) est munie d'éléments ( 25, 26) destinés à recevoir des balais ( 27, 28). 10 Stator selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la largeur des segments dans la direc- tion circonférentielle et leur contour est telle que les coquilles magnétiques sont tenues serrées entre des segments adjacents.