Brevet FR2625848A1 — publié le 19890713

L'invention concerne un collecteur frontal pour machine électrique tournante, en particulier du type réalisé à partir d'un flan annulaire de matière conductrice dans lequel sont frappés des sillons radiaux délimitant les lames collectrices, le fond de ces sillons étant en saillie par rapport à la face utile du flan, de manière qu'après surmoulage et usinage des pontets correspondants à ces sillons, les lames soient séparées et amorcées par des moyens d'ancrage dans un corps isolant adapté à être fixé à un arbre de rotor par l'intermédiaire ou non d'un fourreau métallique noyé dans ledit corps. Bien que ces solutions donnent de bons résultats surtout du fait qu'elles permettent aux collecteurs de résister aux sollicitations radiales de la force centrifuge, il n'en existe pas moins un problème dû à des sollicitations de la force centrifuge qui se transmettent avec une composante approximativement perpendiculaire à la surface de frottement et qui, par déformation en "parapluie" du collecteur, tendent à user rapidement les balais de la machine et conséquemment à une fin de vie prématurée de ladite machine. La présente invention permet d'améliorer l'ancrage des lames dans le corps isolant sans risque de court-circuit entre lames et concerne à cet effet un collecteur frontal du type précité caractérisé en ce que les moyens d'ancrage sont constitués entre autres par un tenon radial ménagé sur la face intérieure de chaque lame, parallèlement et tout ou en partie le long de la partie médiane desdites lames. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le tenon est en queue d'aronde et les arêtes de ses ailes sont parallèles. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins annexes d'un mode de réalisation de l'invention sur lesquels: - La figure 1 est une vue frontale de la face intérieure du flan annulaire dans lequel les lames collectrices sont ménagées, et avant formation du tenon d'ancrage. La figure 2 est une vue partielle en perspective et à plus grande échelle de la figure 1. - La figure 3 est une coupe partielle faite selon la ligne III-III de la figure 2. - La figure 4 est une vue frontale de la face intérieure du flan annulaire, analogue à la figure 1, mais après formation des tenons d'ancrage. - La figure 5 est une vue partielle en perspective analogue à la figure 2, mais après formation des tenons d'ancrage. - La figure 6 est une vue en coupe faite selon la ligne VI-VI de la figure 5. - La figure 7 est une vue partielle en perspective analogue à la figure 5, mais muni d'un anneau de renforcement. - La figure 8 est une vue en coupe logitudinale du sous ensemble de la figure 7, avant moulage du corps isolant. - La figure 9 est une vue en coupe longitudinale du collecteur complet. Le collecteur frontal représenté sur les figures est réalisé de manière connue à partir d'un flan annulaire 1 de matière conductrice notamment de cuivre dont la face intérieure la a subie une opération d'emboutissage de manière à former dans cette face des sillons radiaux 2a espacés d'angles égaux délimitant des lames collectrices 2, et dont le fond forme des pontets 3 (figure 2) en saillie par rapport à la face utile 1l du flan 1. Conformément à l'invention, un tenon d'ancrage radial 4 est ménagé sur la face intérieure la des lames 2 tout ou en partie le long de la partie médiane de ladite lame 2. Le tenon d'ancrage 4 est en queue d'aronde et les arêtes de ses ailes 4a, 4b sont parallèles. Avantageusement le tenon d'ancrage 4 peut être obtenu à partir d'un talon 4c de forme hexaédrique à faces opposées parallèles (figures 1 et 2) ménage par frappe dans le flan annulaire 1 et qui sous l'action d'un outil P dont l'arête est angulaire et rectiligne, se transforme, par déformation de la matière, en queue d'aronde dont les ailes 4a et 4b sont dans des plans concourants dont l'axe d'intersection se trouve dans le plan médian de la lame 2, sur la face intérieure du flan la. Le talon 4c de chaque lame relie une couronne concentrique 5. La couronne 5, coupée par les sillons radiaux 2a est discontinue et sa face supérieure 5a est sur le même plan que la face supérieure des talons 4c. La longueur des tenons d'ancrage 4, à partir de la couronne discontinue 5 à laquelle ils sont reliés, est telle, que subsiste à leur extrémité libre, une portion en forme de console 6 sur la périphérie de laquelle sont soudés les fils conducteurs 7 du bobinage rotorique (non représenté) de la machine. Ainsi, cette forme particulière de la console 6, permet une résistance accrue des lames 2 sous l'effort de l'électrode d'électrobrasage des fils'conducteurs 7. L'ancrage des lames 2 peut être encore amélioré grâce à des appendices 8 faisant saillie à partir des faces internes la du collecteur de telle sorte que les appendices 8 soient disposés concentriquement suivant une couronne discontinue, juxtaposée intérieurement à la couronne 5, à proximité de la périphérie interne des lames 2. Un anneau de renforcement 9 est disposé sur et autour des appendices 8 disposés en couronne et par l'intermédiaire desquels, il est maintenu par sertissage contre la face 5a de ladite couronne. Pour cela les extrémités libres des appendices 8 subissent une déformation par frappe de manière à former au moins un épaulement rabattu sur l'anneau de renforcement 9, qu'ils maintiennent en un ensemble monobloc. Les lames 2 sont ainsi maintenues axialement, indépendemment les unes des autres par l'anneau de renforcement 9. De manière générale l'anneau de renforcement 9 isolé électriquement se présente sous la forme d'une rondelle plate isolée électriquement en toute matière possédant certaines caractéristiques de résistance à la traction afin d'absorder les sollicitations dûes aux forces centrifuges. L'anneau de renforcement peut ainsi être constitué de fibres de verre et d'époxy. Un fourreau métallique 11 peut de manière connue être surmoulé avec le flan annulaire muni ou non de son anneau de renforcement 9 lors du moulage du corps en matière isolante 10. Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution du collecteur frontale qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire, toutes les variantes de réalisation comportant des moyens équivalents. C'est ainsi notamment que le tenon d'ancrage 4 peut avoir un profil en Té. REVENDICATIONS i) Collecteur frontal pour machine électrique tournante, tel qu'un moteur, du type comportant une pluralité de lames collectrices radiales (2), séparées et ancrées par des moyens d'ancrage dans un corps isolant (10) adapté, à être fixé à un arbre de rotor par l'intermédiaire ou non d'un fourreau métallique (11) noyé dans ledit corps caractérisé en ce que les moyens- d'ancrage sont constitués entre autres par un tenon d'ancrage (4) ménagé radialement sur la face intérieure de chaque lame collectrice (2) parallèlement et tout ou en partie le long de ia partie médiane desdites lames. 2) Collecteur frontal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tenon d'ancrage est en queue d'aronde et les arêtes de ses ailes (4a, 4b) sont parallèles. 3) Collecteur frontal selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tenon d'ancrage (4) est obtenu par frappe à partir d'un talon (4c) de forme héxaédrique à faces opposées parallèles. 4) Collecteur frontal selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le tenon d'ancrage (4) de chaque lame (2) relie une couronne concentriques (5) ménagée à proximité des périphéries interne du flan annulaire 1 et dont la face supérieure est de même niveau que la face supérieure.du talon (4c) dans lequel est ménagé le talon d'ancrage (4). ) Collecteur frontal selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que des appendices (8) sont ménagées en saillies à partir des faces internes (la) des lames (2), parallèlement à l'axe du collecteur de telle sorte que lesdits appendices (8) soient disposés suivant une couronne concentrique à l'axe du collecteur, juxtaposée intérieurement à la couronne (5). 6) Collecteur frontal selon les revendications 4 et , caractérisé en ce qu'un anneau de renforcement (9) isolé électriquement, est disposé sur et autour des appendices (8) suivant une couronne, en appui sur la face supérieure (5a) de la couronne (5) contre laquelle il est serti. 7) Collecteur frontal selon la revendication 6, caractérisé en ce que les extrémités libres (8a) des appendices (8) subissent une déformation par frappe de manière à être rabattues en partie sur l'anneau de renforcement (9) qu'elles sertissent. 8) Collecteur frontal selon la revendication 3 caractérisé en ce que le tenon d'ancrage (4) en queue d'aronde est ménagé, à partir de la couronne (5) sur une longueur du talon (4c) telle que subsiste une partie en forme de console 6 sur la périphérie de laquelle, les conducteur (7) du bobinage rotorique sont soudés.