Brevet FR2647606A1 — publié le 19901130

La présente invention concerne l'isolation du stator d'un moteur électrique, en particulier l'isolation de la paroi interne des encoches ou rainures creusées dans le corps du stator. On sait que le stator d'un moteur électrique est constitué essentiellement d'un empilement ou paquet de tôles fines identiques, en matériau ferromagnétique, étroitement serrées entre elles de façon à former un corps unique. Ces paquets de fines lamelles peuvent présenter des formes très différentes, mais ils doivent tous former un espace à l'intérieur duquel est disposé le rotor, de manière à fermer le circuit magnétique formé par le stator et le rotor. Four produire le flux magnétique souhaité, on creuse dans le corps du stator un nombre défini de canauxj ou rainures, à l'intérieur desquels sont inséréesou enroulées les spires de l'enroulement intérieur de la rainure, afin d'éviter le risque de détachement d'un fil du reste de la bobine, fil qui, en faisant saillie hors de la rainure, entre en contact avec le rotor. Pour réaliser cette isolation, la technique connue prévoit deux types de procédés qui sont rappelés brièvement ci-après: le premier procédé consiste à former, à part, une coquille de matière plastique rigide, prolongée, dont la section transversale présente sensiblement les mêmes dimensions et formes que la rainure à isoler. Ladite coquille est enfilée sur l'un des deux côtés de la rainure et on la fait coulisser sur toute sa longueur, de façon/qu'à la fin de cette course, la paroi intérieure de la rainure soit recouverte intérieurement par ladite coquille. Le second procédé consiste à tailler dans des feuilles de matériau isolant et flexible des petites bandes, de forme et de dimensions appropriées, qui sont enfilées dans l'ouverture de chaque rainure et que l'on fait adhérer sur toute la paroi de la rainure même, de manière à en isoler complètement la surface intérieure. On enroule ensuite la bobine sur le paquet de tôles selon la technique traditionnelle et on referme enfin la zone frontale de la bobine qui se trouve à l'intérieur de la rainure avec une bande supplémentaire qui, étant insérée sur la bobine; à travers l'ouverture de la rainure, va compléter l'isolation de la bobine même sur toutes les surfaces environnantes. Les techniques décrites ci-dessus permettent d'obtenir un produit qui, tout en étant fiable et susceptible d'être produit automatiquement, se révèle cependant assez coûteux et de construction complexe du fait des nombreuses opérationsd'estampage, de montage et de liaison-ligaturage ou d'insertion, rainure par rainure, des bandes isolantes respectives. Le but de la présente invention estd'éliminer les inconvénients venant d'être décrits et de réaliser un stator présentant une construction particulièrement simple et économique de l'isolation de la bobine dans la rainure et du blocage de ladite bobine sur le paquet statorique. Ce but est atteint, selon l'invention, pour un moteur électrique, en particulier pour appareils électroménagers, comprenant un stator et un rotor, ledit stator étant constitué d'un paquet de tôles fines ferromagnétiques superposées et serrées entre elles et étant traversé par une pluralité de rainures susceptibles de maintenir les bobines, lesdites rainures ayant leur surface protégée par un élément isolant, par le fait que ledit élément isolant est constitué d'une couche continue de matière plastique injectée et pressée sur la surface desdites rainures. Selon une autre caractéristique de l'invention, à partir des bords extérieurs de ladite couche isolante se prolongent des bandes réalisées avec le même matériau isolant, de dimensions propres à pouvoir être enroulées sur la bobine etàêtre bloquées en ayant leur extrémité fixée sur le rebord extérieur opposé de ladite couche isolante. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites bandes ne sont pas réalisées d'une seule pièce avec la couche isolante, mais sont produites séparément et sont insérées ensuite dans les rainures du stator, en étant enroulées sur les bobines puis fixéesparleurs deux extrémités. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites bandes sont enroulées sur la bobine et sont fixées par collage, soudure, rivetage ouautre,de leurs extré- mités sur les rebords extérieurs opposés de ladite couche isolante. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites bandes sont insérées dans l'ouverture de la rainure respective, mais à l'extérieur de la bobine correspondante, de façon à compléter l'isolation de ladite bobine sur la partie de la surface qui correspond au trajet dans la rainure. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard du dessin annexé, sur lequel: La figure 1 représente schématiquement une coupe du stator à bande de blocage étendue en hauteur, selon l'invention, la figure 2 représente schématiquement un détail de l'invention, la bobine étant en place, la figure 3 représente le même détail, la bobine étant en place et la bande de blocage étant serrée. En se référant à la figure 1, on peut voir les composants suivants: l'empilement ou paquet 1 de tôles fines identiques et superposées, l'encoche ou rainure 2 dans laquelle sont insérés de manière classiqueles fils qui constituent la bobine, l'ouverture 3 dans laquelle passent les fils à l'intérieur des rainures correspondantes, la couche 4 de matière plastique moulée à l'intérieur de chaque rainure, la bande de serrage 5. Dans un stator selon la présente invention, la bande de matériau isolant située à l'intérieur de la rainure est remplacée par une couche de matière plastique ou de matériau équivalent, appliquée, de préférence par moulage ou impression à chaud, sur la surface intérieure de chaque rainure individuelle. L'application de cette couche de matière plastique est effectuée sur le paquet de tôles fines, déjà formé, mais qui n'est pas encore consolidé de façon qu'à cette phase opératoire les tôles fines soient simplement superposées mais ne soient pas bloquées rigidement entre elles. L'opération de moulage simultané de toutes les rainures permet d'atteindre, en fait, le double but de réaliser l'isolation souhaitée et, simultanément, de constituer le moyen de support et de blocage réciproque des tôles fines entre elles, remplaçant ainsi complètement les moyens utilisés classiquement à cette fin dans l'état de la technique (normalement par des boulons traversants, par soudage, clouage/rivetage ou bandage). On obtient ainsipar une opération unique de moulage, tant l'isolation souhaitée de toutes les rainures que la formation d'un paquet consolidé, augmentant énormément la rapidité et l'intérêt économique de la totalité de l'élaboration. On voit sur la figure 1,une coupe agrandie d'une seule rainure, dans laquelle est réalisé un moyen simple de remplacer les ligaturages de la bobine de la manière décrite ci-dessus. On voit que la couche isolante 4 se prolonge, en correspondance d'un bord de la rainure, en formant une bande 5 libre et obtenue lors du moulage de la couche isolante. Ladite bande 5 présente une longueur permettant de pouvoir enrouler et ligaturer la bobine même. En se référant à la figure 2, on voit la disposition réciproque de la bobine 6 et desdites bandes 5. Une variante de réalisation desdites bandes est offerte par la possibilité de les produire séparément et de les insérer ensuite à l'intérieur de la rainure, respectivement du stator, pour les enrouler sur les bobines En se référant à la figure 3, on voit une coupe du stator complété, dans lequel l'extrémité 7 de la bande 5 a été bloquée, après avoir enveloppé la bobine sur -la section correspondante et avoir isolé la partie de l'enroulement intérieure à la rainure, qui se trouve en face de l'ouverture 3. Le blocage s'effectue contre le repli 8 obtenu sur le bord correspondant de l'autre extrémité de ladite couche isolante. Les caractéristiques constructives du produit sont évidentes à un homme de l'art; après avoir réalisé, d'une manière en tout point classique, le paquet de tôles fines, ce dernier est introduit dans un moule approprié/monté à son tour dans une machine de moulage de matière plastique. Après l'opération de moulage, le produit se présente comme sur la figure 1. On voit que la surface intérieure de toutes les rainures est protégée, et donc isolée, par la couche 4 ainsi réalisée, ce qui assure, de manière complète, rapide et économique, en employant une technologie connue, la fonction d'isolation précédemment assumée par les bandes simples. En outre, sur cette figure 1, on voit entre autre la pluralité des t6les fines, moulées conjointement avec la couche 4, qui sesubstituentau ligaturage réalisé à l'aide d'un matériau différent et au prix d'une opération manuelle et coûteuse. REVENDICATIONS 1. Moteur électrique, en particulier pour appareils électroménagers, comprenant un stator et un rotor, ledit stator étant constitué d'un paquet de tôles fines ferromagnétiques superposées et serrées entre elles et étant traversé par une pluralité de rainures susceptibles de maintenir les bobines, lesdites rainures ayant leur surface protégée par un élément isolant, caractérisé par le fait que ledit élément isolant est constitué d'une couche continue (4) de matière plastique injectée et moulée sur la surface desdites rainures (2). 2. Moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à partir des bords extérieurs de ladite couche isolante (4) se prolongent des bandes (5) réalisées avec le même matériau isolant, de dimensions propres à pouvoir être enroulées sur la bobine(6) età être bloquées en ayant leur extrémité (7) fixée sur le rebord extérieur opposé (8) de ladite couche isolante (4). 3. Moteur électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites bandes (5) ne sont pas réalisées d'une seule pièce avec la couche isolante (4), mais sont produites séparément et sont insérées ensuite dans les rainures (2) du stator, en étant enroulées sur les bobines (6) puis fixées par leurs deux extrémités. 4. Moteur électrique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que lesdites bandes (5) sont enroulées sur la bobine (6) et sont fixées par collage, soudure, rivetage ou autre,de leurs extrémités (7), sur les rebords (8) de ladite couche isolante (4). 5. Moteur électrique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdites bandes (5) sont insérées dans l'ouverture (3) de la rainure (2) respective, mais à 1 'extérieur de la bobine (6) correspondante, de façon à compléter l'isolation de ladite bobine (6) sur la partie de la surface qui correspond au trajet dans la rainure.