Brevet FR2613880A1 — publié le 19881014

La présente invention concerne un rotor å bagues collectrices pour machine dynamo-électrique, notamment alternateur de véhicules automobiles du type comprenant deux disques polaires a griffes emprisonnant un bobinage inducteur relié électriquement par des conducteurs de liaison à des bagues collectrices disposées en bout du rotor et maintenues sur celui-ci par apport de matière isolante autour d'une partie amincie axiale prolongeant l'arbre du rotor, lesquels conducteurs de liaison, logés dans des rainures longitudinales ménagées en bout d'arbre, sont noyés dans de la matière isolante. Dans les rotors à bagues collectrices connus du type précité notamment décrits dans le modèle d'utilité Japonais 56-71077, les pistes collectrices disposées en bout d'arbre sont maintenues sur celui-ci par l'intermédiaire de matière isolante compressée autour d'une partie amincie axiale prolongeant l'arbre du rotor. Les conducteurs de liaison, logés dans des rainures longitudinales ménagées en bout d'arbre, sont noyés dans la matière isolante par la meme opération de compression. Ce procédé bien que donnant satisfaction peut présenter certains inconvénients de mise de oeuvre notamment dans l'utilisation d'une température relativement élevée pour le préchauffage des pièces en vue de la compression de la matière isolante pour le maintien des bagues collectrices. L'usinage par décolletage de la partie amincie en bout d'arbre a pour conséquence une perte de matière. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et concerne à cet effet un rotor à bagues collectrices pour machine dynamo-électrique du type précité remarquable en ce que la partie amincie axiale prolongeant l'arbre du rotor est constituée par une goupille élastique emmanchée à force dans une perforation axiale ménagée en bout d'arbre. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la goupille élastique est creuse et fendue longitudinalement. L'invention consiste également en un procédé d'obtention d'un rotor avec un tel ensemble de bagues collectrices consiste à emmancher une goupille élastique dans une perforation axiale ménagée en bout d'arbre, puis après positionnement des bagues collectrices sur et autour de la goupille élastique dans un moule approprié, à injecter de la matière isolante de manière telle que ladite matière maintienne lesdites bagues collectrices en bout de l'arbre du rotor. La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera mieux comprendre l'invention : - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du rotor à bagues collectrices conforme à l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe longitudinale à plus grande échelle du détail A du rotor à bagues collectrices de la figure 1. - La figure 3 est une vue en coupe III-III de la figure 2. - Les figures 4 à 6 représentent les phases successives du procédé d'obtention du rotor à bagues collectrices. - La figure 7 représente en perspective la carcasse inférieure d'un moule dans laquelle se positionne les bagues collectrices par rapport à l'extrémité de l'arbre du rotor muni de la goupille. - La figure 8 représente l'extrémité du rotor muni des bagues collectrices après l'opération d'injection. - La figure 9 est une vue en coupe IX-IX de la figure 8. Selon la figure 1, le rotor à bagues collectrices est constitué de deux disques polaires 1 et 2 possédant en leur périphérie des griffes rabattues la et 2a parallèlement à l'axe de rotation du rotor et d'un noyau magnétique disposé entre lesdits disques polaires l et 2, le tout solidaire d'un arbre 3 du rotor. Les disques polaires 1 et 2 enserrent une bobine 5 emmanchée sur le noyau 4 et obtenue avantageusement par moulage de matière plastique, bobine sur laquelle est enroulé un fil conducteur dont les deux extrémités 7 et 7a sont reliés électriquement par les fils conducteurs de liaison 8 et 8a aux bagues collectrices respectives 6 et 6a sur lesquelles viennent en contact des balais d'un portebalai (non représenté), et maintenues sur ledit arbre 3 par apport de matière isolante autour d'une partie amincie axiale prolongeant l'arbre 3 du rotor. Conformément à l'invention, la partie amincie axiale prolongeant l'arbre 3 du rotor et portant les bagues collectrices 6 et 6a est avantageusement constituée par une goupille élastique 9 creuse et fendue longitudinalement du type "mécanindus" du commerce ou réalisée par une bande de tole enroulée et emmanchée à force dans une perforation axiale 10 ménagée dans la face frontale de 1 arbre 3 du rotor, ladite perforation 10 étant un perçage axial d'un diamètre inférieur au diamètre extérieur de la goupille élastique 9 et d'une profondeur approximativement égale au tiers de la longueur de la goupille élastique 9. La goupille élastique 9 ainsi introduite dans la perforation 10 prend la forme d'un cône à partir de l'extrémité de l'arbre 3 dont l'angle au sommet est dirigé vers l'extrémité opposée du rotor, du fait qu'elle est serrée à l'une de ses extrémités dans la perforation 10 et que l'autre extrémité est libre (fig. 5). Les bagues collectrices 6 et 6a sont positionnées sur et autour de la goupille élastique 9 et sont reliées au bobinage inducteur 5 par des conducteurs de liaison 8 et 8a qui sont soudés sur lesdites bagues collectrices 6 et 6a et logés dans deux rainures 11 ménagées en bout d'arbre R lesdites rainures 11 étant symétriquement opposées, d'une longueur approximativement égale à la longueur de la perforation 10 et dont le fond 12 est semi-circulaire afin que les conducteurs de liaison 8 et 8a soient automatiquement dirigés perpendiculairement à l'arbre 3 du rotor pour etre connectés au bobinage inducteur 5 par les fils conducteurs 7 et 7a. Un roulement à billes 14 figure l'un des paliers dans lequel tourillonne le rotor et a été représenté sur la figure 1 afin de montrer l'intérêt de loger les conducteurs 8 et 8a au fond des rainures 11 afin de laisser le libre passage du roulement 14 sur les bagues collectrices 6 et 6a et sur sa surface de portée 3a. Le procédé d'obtention du rotor est avantageusement décrit par les figures 4 à 8. La goupille élastique 9 est présentée horizontalement à la face frontale du bout d'arbre 3 du rotor (figure 4) et est introduite dans la perforation 10 jusqu'à ce qu'elle soit en butée au fond de la perforation 10 (on a montré exagérement la conicité à a figure 5 pour une meilleure compréhension de l'une des caractéristiques de l'invention). La figure 6 montre la position des bagues collectrices 6 et 6a sur et autour de la goupille élastique 9 et maintenues en position dans les rainures 15 et 15a de la carcasse inférieure 16 du moule. L'arbre 3 du rotor portant la goupille élastique 9 est en appui contre les parois du moule 16. Les fils conducteurs le liaison 8 et 8a sont logés dans les rainures 11 de l'arbre 3 du rotor. Un tel moule est plus particulièrement représenté sur la figure 7 sur laquelle seule la carcasse inférieure 16 est représentée, la carcasse mobile supérieure (non représentée) pouvant être identique au canal d'injection près à la partie inférieure et venant coiffer celle-ci pour l'opération d'injection. L'arbre 3 du rotor portant la goupille élastique 9 est préchauffé à une température relativement faible et la matière isolante est injectée dans un moule de manière que ladite matière maintienne les bagues collectrices 6 et 6a en bout de l'arbre 3 du rotor et pénètre à l'intérieur de la goupille élastique 9 jusqu'au fond de la perforation 10 et noie les conducteurs de liaison 8 et 8a à l'intérieur des rainures longitudinales 11 (fig. 8). Les avantages de cette disposition sont principalement d'ordre économique tout d'abord par le fait que l'utilisation de la goupille élastique comme prolongement de l'arbre permet de réaliser un arbre de dimension plus courte donc un gain de matiére, puis par une simplification d'usinage qui prévoit seulement une opération de perçage axiale en bout d'arbre avec des tolérances courantes, un gain de temps. De plus le procédé d'injection permet un préchauffage de la pièce à une température inférieure à celle de la compression, le temps d'injection est très rapide, environ 12 secondes au lieu de 30 secondes pour l'opération de compression. En plus des avantages déjà cités, ce procédé d'obtention augmente la résistance à l'arrachement du fait de l'injection dans la goupille élastique 9 devenue conique à contre dépouille ainsi que le couple de rotation par le passage de la matière isolante au travers de la fente de la goupille élastique 9. REVENDICATIONS 1) Rotor à bagues collectrices (6, 6a) pour machine dynamo-électrique, notamment alternateur de véhicules automobiles comprenant un bobinage (5) relié électriquement par des conducteurs de liaison (8, 8a) à des bagues collectrices (6, 6a) disposées en bout d'un arbre (3) du rotor et maintenues sur celui-ci par apport de matière isolante autour d'une partie amincie axiale prolongeant l'arbre (3) du rotor, lesquels conducteurs de liaison (8, 8a), logés dans des rainures longitudinales (11) ménagées en bout d'arbre (3), sont noyés dans la matière isolante, caractérisé en ce que la partie amincie axiale prolongeant l'arbre (3) du rotor est constituée par une goupille élastique (9) emmanchée à force dans une perforation axiale (10) ménagée en bout d'arbre (3). 2) Rotor à bagues collectrices (6, 6a) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la goupille élastique (9) est creuse et fendue longitudinalement. 3) Rotor à bagues collectrices (6, 6a) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la goupille élastique (9) est réalisée par une bande de tôle enroulée. 4) Rotor à bagues collectrices (6, 6a) selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le diamètre de la perforation (10) ménagé en bout d'arbre (3) est inférieur au diamètre extérieur de la goupille élastique (9) de manière telle que la goupille élastique (9), une fois emmanchée dans la perforation axiale (10), présente une certaine conicité dont l'angle au sommet est dirigé vers l'extrémité opposée du rotor. 5) Procédé d'obtention du rotor, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à emmancher une goupille élastique (9) dans une perforation axiale (10) ménagée en bout d'arbre (3), puis après positionnement des bagues collectrices (6, 6a) sur et autour de la goupille élastique (9) dans un moule approprié, à injecter de la matière isolante dans ledit moule de manière que ladite matière maintienne lesdites bagues collectrices (6, 6a) en bout de l'arbre (3) du rotor. 6) Procédé d'obtention du rotor, selon la revendication 5, caractérisé en ce que lors de la même opération d'injection, la matière isolante pénètre à l'intérieur de la goupille élastique (9) et noie les conducteurs de liaison (8, 8a) à l'intérieur des rainures longitudinales (11).