Brevet FR2618268A1 — publié le 19890120

La présente invention a pour objet un collecteur frontal pour machine électrique tournante, c'est-à-dire un collecteur dont la partie utile est plane et se présente comme un disque perpendiculaire à l'axe de la machine électrique. Elle vise plus particulièrement les collecteurs réalisés à partir de flans annulaires de matière conductrice dans lesquels sont frappés des sillons radiaux délimitant les lames collectrices, le fond de ces sillons formant des protubérances par rapport à la face utile du cuivre, de manière qu'après surmoulage et usinage des pontets correspondants à ces sillons, les lames soient séparées et ancrées dans un corps isolant adapté à être fixé à un arbre de rotor. Dans les collecteurs de ce genre, la partie intérieure de chaque lame possède généralement un profil particulier, destiné à assurer son ancrage dans la matière isolante surmoulée du corps, telle que résine. Cette partie intérieure doit assurer la tenue mécanique des lames en leur permettant notamment de résister aux sollicitations de la force centrifuge ainsi qu'aux vibrations. On connait plus particulièrement dans ce domaine, des lames conductrices dans la partie centrale desquelles sont prévus des moyens d'ancrage obtenus par relèvement de la matière, à l'aide d'un outil coupant. Cette réalisation présente tout d'abord l'inconvénient de ne pas disposer de moyens d'ancrage aux endroits critiques des lames, d'où un ébranlement possible des lames collectrices dû aux opérations successives d'usinage qui conduit à un décollement desdites lames du corps isolant lors des opérations d'introduction, de fixation et de soudure des conducteurs de l'enduit de la machine dans les lames collectrices. De plus l'utilisation d'outils coupants pour l'obtention des moyens d'ancrage prédispose à un changement fréquent des outils pour leur affûtage. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités et concerne à cet effet un collecteur frontal pour machine tournante réalisé à partir d'un flan annulaire de matière conductrice dans lequel sont frappés des sillons radiaux espacés régulièrement, délimitant des lames collectrices, le fond de ces sillons étant en désaffleurement par rapport à la face utile du collecteur, de manière qu'après surmoulage d'un corps isolant adapté pour être fixé à un arbre de rotor, et usinage des pontets correspondants à ces sillons, les lames soient séparées et ancrées dans ledit corps, caractérisé en ce que sur la face intérieure du flan, c'est à dire la face opposée à la face utile du collecteur, les lames collectrices unitaires comportent, approximativement le long de leurs bords radiaux, une pluralité d'emboutis procurant autour des saillies d'ancrage dirigées vers l'intérieur des sillons délimitant deux lames collectrices consécutives. Avantageusement les saillies dirigées vers l'intérieur d'un même sillon délimitant deux lames collectrices consécutivement sont disposées respectivement et alternativement les unes entre les autres tout le long des bords radiaux desdites lames. Les saillies peuvent être complémentaire à des moyens connus. L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un collecteur comme ci-dessus, procédé caractérisé par le fait que l'on part d'un flan annulaire de matière conductrice, que l'on frappe dans une face du flan des sillons radiaux délimitant les lames collectrices unitaires dont le fond forme des protubérances par rapport à la face utile du collecteur; que l'on applique sur la face intérieure concernée une opération d'emboutissage à proximité des bords radiaux des lames collectrices pour l'obtention d'emboutis procurant par déformation autant de saillies dirigées vers l'intérieur des sillons délimitant deux lames collectrices consécutives, que l'on moule un corps de résine synthétique sur la face intérieure du flan, que l'on usine, après surmoulage du corps isolant, les pontets correspondant à ces sillons de manière à séparer les lames collectrices. L'opération d'emboutissage sur les bords radiaux des lames collectrices pour procurer par déformation des saillies d'ancrage dirigées vers l'intérieur des sillons est complémentaire aux opérations déjà connues d'obtention de moyens d'ancrage des lames collectrices. Simultanément et durant l'opération d'emboutissage des saillies dirigées vers l'intérieur des sillons, on dispose dans lesdits sillons des lamelles entretoises qui déterminent une distance minimale à respecter entre les saillies respectives des deux bords radiaux de chacun des sillons. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de ce collecteur frontal pour machine électrique tournante, dessin sur lequel La figure 1 est une vue frontale de la face intérieure du flan annulaire seul du collecteur. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle de la figure 1 pendant une des étapes du procédé de fabrication du collecteur frontal suivant l'invention. La figure 4 est une demi-coupe passant par l'axe du collecteur complet. La figure 5 est une vue en coupe suivanr la ligne V-V de la figure 4. Le collecteur frontal représenté au complet sur les figures 4 et 5 comprend éssentiellement des lames collectrices 1 et un corps isolant 2. Dans le corps isolant 2 est disposée axialement une douille 3 de sorte que l'on peut monter à force le collecteur sur l'arbre de rotor de la machine tournante (non représenté) afin qu'il tourne avec ledit arbre. Les lames collectrices 1 sont généralement espacées d'angles égaux et sont isolées les unes des autres par la matière isolante du corps 2. On fabrique le collecteur de la façon suivante On découpe de manière connue un flan annulaire de matière conductrice notamment de cuivre 10 et on le soumet, sur une face 10a, à une opération d'emboutissage de manière à former dans cette face des sillons radiaux 11 espacés d'angles égaux et dont le fond forme des pontets 12 créant des protubérances par rapport à la face utile 10b du flan 10. Les sillons radiaux il délimitent les lames collectrices unitaires 1. On soumet alors la face 10a à une autre opération d'emboutissage en utilisant des outils de section semi-circulaire pour former dans cette face, le long des bords radiaux la et lb des lames 1, une pluralité d'emboutis 13 procurant par déformation de la matière autant de saillies d'ancrage 14 dirigées vers l'intérieur des sillons 11 (fig 1 et 2). Selon une autre caractéristique de l'invention, les outils frappent des emboutis 13 de manière telle que les saillies 14 qu'ils procurent par déformation soient disposées dans un même sillon, respectivement les unes entre les autres tout le long des bords radiaux la et lk des lames 1. Afin que les saillies 14 d'une lame collectrice 1 ne puissent en aucune façon susceptible d'être en contact avec les saillies 14 de l'autre lame consécutive dans un même sillon 11, lors de leur conformation, on dispose dans ledit sillon 11, simultanément à l'opération d'emboutissage, une lamelle 15 (figure 3). On comprendra que, selon l'outil utilisé, les différentes étapes de la formation des sillons 11, des pontets 12 et des saillies 14 peuvent s'éffectuer en une ou plusieurs opérations. On comprend aussi que les saillies d'ancrage 14 peuvent n'être que complémentaires à d'autres moyens d'ancrage non représentés. On monte ensuite le flan dans un moule dans lequel on a disposé éventuellement la douille 3 et on injecte ou comprime de la résine synthétique pour former le corps isolant 2 du collecteur (fig 4). Ainsi quand la résine synthétiqe durcit, chaque lame collectrice 1 est ancrée, au moins par les saillies 14 la et lb disposées tout le long des bords radiaux la et lb desdites lames. Si la douille n'était pas prévu d'être disposé directement dans le moule lors du surmoulage du corps 2, on l'insère selon un autre mode d'éxécution dans son alésage axial 3a. Aprés les opérations connues de contrôle et de préparation des lames collectrices, en vue de leur liaison électrique-avec les conducteurs, on monte le collecteur sur l'arbre du rotor et on établit la connexion électrique entre les lames collectrices 1 et les conducteurs qui leurs sont reliés de l'armature de l'ensemble de rotor. Enfin on usine le collecteur à sa face utile lb afin de supprimer les pontets 12 et conséquement séparer physiquement et électriquement les lames collectrices 1 les unes des autres. REVENDICATIONS 1) Collecteur frontal pour machine électrique tournante, notamment un démarreur de véhicule automobile, réalisé à partir d'un flan annulaire de matière conductrice (10) dans lequel sont frappés des sillons radiaux (11) espacés d'angles égaux, délimitant des lames collectrices (1), le fond de ces sillons (11) formant des protubérances par rapport à la face utile (10k) du collecteur, de manière qu'après surmoulage d'un corps isolant (2) adapté pour être fixé à un arbre de rotor, et usinage des pontets (12) correspondants à ces sillons (11), les lames (1) soient séparées et ancrées dans ledit corps, caractérisé en ce que sur la face intérieure du flan (10a), c'est à dire la face opposée à la face utile (10b) du collecteur, les lames collectrices (1) unitaires comportent, approximativement le long de leurs bords radiaux (la,16) une pluralité d'emboutis (13) procurant autant de saillies d'ancrage (14) dirigées vers l'intérieur des sillons (11) délimitant deux lames collectrices (1) consécutives. 2) Collecteur frontal selon la revendication 1 caractérisé en ce que les sailles (14) dirigées vers l'intérieur d'un même sillon (11) délimitant deux lames collectrices (1) consécutives sont diposées respectivement et alternativement les unes entre les autres tout le long des bords radiaux (la,lk) desdites lames (1). 30 3) Collecteur frontal selon l'une qelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les saillies d'ancrage (14) sont complémentaires à des moyens d'ancrage connus. 4) Procédé de fabrication d'un collecteur frontal selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on part d'un flan annulaire (10) de matière conductrice, que l'on frappe dans une face (10a) du flan (10) des sillons radiaux (11) délimitant les lames collectrices (1) unitaires et dont le fond (12) forme des protubérances par rapport à la face utile (look) du collecteur, que l'on applique sur la face intérieure concernée une opération d'emboutissage à proximité des bords radiaux (la,lb) des lames collectrices pour l'obtention d'emboutis (13) procurant par déformation autant de saillies (14) dirigées vers l'intérieur des sillons (11) délimitant deux lames collectrices (1) consécutives, que l'on moule un corps de résine synthétique (2) sur la face intérieure (10a) du flan (10), que l'on usine, après surmoulage du corps isolant (2) les pontets (12) correspondant à ces sillons (11) de manière a séparer les lames collectrices (1). 5) Procéde de fabrication d'un collecteur frontal selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'opération d'emboutissage sur la face intérieure (10a) du flan annulaire (10) est appliquée de manière telle que les emboutis (13) obtenus procurent des saillies d'ancrage (14) disposées dans un même sillon (11) respectivement et alternativement les unes entre les autres tout le long des bords radiaux (la,l) des lames (1). 6) Procédé de fabrication d'un collecteur frontal selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 caractérisé en ce que l'opération d'emboutissage appliquée sur la face intérieure (loua) du flan (10) pour l'obtention des emboutis (13) procurant les saillies d'ancrage (14) est complémentaire à toute autre opération d'emboutissage pour l'obtention d'autres moyens d'ancrage connus.