Brevet FR2708397A1 — publié le 19950203

La présente invention concerne un induit de machine électrique tournante. L'invention concerne plus particulièrement un induit comportant un rotor qui porte un enroulement dont les conducteurs sont reliés à un collecteur du type tambour qui porte une série de lames conductrices agencées axialement à la périphérie d'un corps cylindrique creux en matériau isolant porté par une extrémité de l'arbre du rotor. Les opérations de soudage des fils conducteurs de l'enroulement de l'induit sur les lames d'un collecteur du type tambour sans collerette présentent des difficultés importantes. En effet, les extrémités des conducteurs à souder sur chaque lame doivent être maintenues latéralement dans une position qui est celle souhaitée pour une mise au collecteur correcte. Afin d'éviter un glissement latéral du conducteur par rapport à la lame associée sur laquelle il doit être soudé, pendant l'opération de soudage qui est souvent effectuée par soudure électrique avec ou sans apport de brasure, il a déjà été proposé de prévoir des moyens de maintien latéral en position des conducteurs en regard des lames. Selon une technique connue illustrée dans le document FR-A-2.639.163, ces moyens de maintien latéral peuvent consister en des talons disposés en couronne autour du collecteur dont chacun prolonge radialement une lame collectrice, au voisinage de l'une des ses extrémités axiales, une échancrure en forme de V tronqué étant formée dans chaque talon pour être apte à recevoir et à maintenir latéralement le conducteur associé à la lame. Selon une technique connue, chaque talon de maintien est réalisé venu de matière avec la lame collectrice associée et le prix de revient d'une telle conception est particulièrement élevé car il nécessite l'utilisation d'une quantité plus importante de cuivre pour la réalisation des talons des lames. De plus, les talons en cuivre sont des parties conductrices adjacentes qui présentent des risques importants de court-circuits en cas de déformation mécanique et/ou thermique lors des opérations de soudage. L'invention a pour but de proposer une conception d'induit de machine électrique tournante du type mentionné précédemment, qui remédie aux inconvénients qui viennent d'être évoqués. Dans ce but, l'invention propose un induit de machine caractérisé en ce que les moyens de maintien latéral des conducteurs comportent une série de pattes axiales en matériau isolant dont chacune s'étend entre deux lames adjacentes pour former une cloison isolante, chaque paire de pattes adjacentes délimitant une encoche axiale qui reçoit un conducteur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - chaque patte s'étend circonférentiellement au- dessus des bords parallèles des deux lames adjacentes; - chaque patte s'étend axialement depuis une face radiale d'extrémité du rotor sur une partie de la longueur axiale du collecteur; - les pattes de maintien sont reliées entre elles au voisinage d'une de leurs extrémités axiales par une bague de liaison pour constituer un manchon de maintien monté sur le collecteur; - il est prévu des moyens d'indexation angulaire du manchon de maintien par rapport au collecteur; - le corps du collecteur comporte à l'une de ses extrémités un prolongement cylindrique qui reçoit la bague de liaison du manchon de maintien; - les moyens d'indexation sont des moyens d'indexation par coopération de formes complémentaires agencées respectivement sur la surface périphérique du prolongement cylindrique du corps du collecteur et dans la portion de surface interne en vis-à-vis de la bague de liaison; - la surface périphérique du prolongement cylindrique du corps de collecteur comporte "n" nervures axiales et la portion de surface interne en vis-à-vis présente, en section par un plan radial, la forme d'un polygone à "n" côtés; - le nombre de lames du collecteur est égal à 21 et le nombre n de nervures est égal à 7; - selon une variante, les pattes de maintien sont réalisées venues de matière par moulage avec le corps isolant du collecteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'un induit de machine électrique tournante réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue latérale en élévation du collecteur qui équipe l'induit de la figure 1; - la figure 3 est une vue latérale de droite du collecteur de la figure 2; - la figure 4 est une vue latérale en élévation du manchon de maintien qui équipe l'induit de la figure 1; - la figure 5 est une vue latérale de gauche du manchon de maintien illustré à la figure 4; - la figure 6 est une vue en section, selon la ligne 6-6 de la figure 7,illustrant la coopération des moyens d'indexation angulaire du manchon de maintien sur le collecteur; et -la figure 7 est une vue en section selon la ligne 7-7 de la figure 6. L'induit 10 d'une machine électrique tournante, telle qu'un démarreur, schématisé à la figure 1, comporte un rotor 12, illustré en silhouette, dont les encoches axiales 14 reçoivent des conducteurs dont l'un 16 est illustré sur la figure 1. Le rotor se prolonge axialement au-delà de l'une de ses faces axiales d'extrémité 18 par un arbre qui porte un collecteur 22. Le collecteur 22, qui est illustré en détail aux figures 2 et 3, se compose pour l'essentiel d'un corps 24 en matériau isolant, par exemple en matière plastique moulée, de forme générale cylindrique creuse à l'intérieur duquel est prévu un alésage 26 pour permettre d'enfiler le collecteur 22 sur l'extrémité 20 de l'arbre de l'induit. La surface cylindrique périphérique 28 du corps isolant 24 du collecteur 22 reçoit une série de vingt et une lames collectrices 30 en matériau conducteur de manière à constituer, selon une technique connue, un collecteur du type tambour. Chacune des lames 30 s'étend axialement sensiblement sur toute la longueur axiale du corps isolant 24 et sont séparées par des rainures axiales 31 (figure 3). Le corps isolant 24 se prolonge à l'une de ses extrémités axiales par un prolongement cylindrique 32 de plus petit diamètre et dont la surface cylindrique périphérique 34 comporte sept nervures axiales 36 dont la fonction sera expliquée par la suite. Conformément aux enseignements de l'invention, les moyens de maintien latéral de chaque conducteur 16 sont constitués par une série de pattes axiales de maintien 40 en matériau isolant. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, les pattes axiales 40 sont reliées entre elles par une bague de liaison 42 pour constituer un manchon de maintien 44 moulé en matière plastique qui est illustré en détail aux figures 4 et 5. Comme on peut le voir sur la figure 1, chaque patte axiale 40 en matériau isolant s'étend axialement au-dessus des bords parallèles de deux lames collectrices adjacentes 30 qu'elle chevauche légèrement. Deux pattes axiales consécutives 40 délimitent entre elles une encoche axiale 46 qui est prévue pour recevoir un conducteur 16 et le maintenir latéralement en position au-dessus de la lame collectrice 30 sur laquelle il doit être soudé. La bague de liaison 42 comporte essentiellement un voile radial 48 percé en son centre d'un trou 50 pour le passage de l'extrémité d'arbre 20 et qui comporte également un logement en creux 52 dont le profil, en section transversale et comme cela est illustré sur la figure 5, est un heptagone dont chaque angle au sommet 54 est prévu pour recevoir une nervure d'orientation angulaire 36 du prolongement 32 du collecteur 22 quand le manchon de maintien 44 est mis en position par emboîtement axial sur le collecteur 22 comme cela est illustré aux figures 1, 6 et 7. Le montage et la mise en place du collecteur 22 et du manchon de maintien latéral 44 s'effectuent de la manière suivante. Après avoir enfilé le manchon 44 sur le collecteur 22 et indexé ainsi angulairement les pattes 40 par rapport aux lames collectrices 30 de manière à définir une série d'encoches de maintien latéral 46 dont chacune s'étend axialement au droit d'une lame collectrice 30, le sous- ensemble 22-44 est enfilé axialement sur l'extrémité d'arbre 20 de l'induit 10 jusqu'à ce que la face radiale d'extrémité 43 de la bague de liaison 42 vienne en appui contre la face radiale d'extrémité 18 du rotor 12. Chaque conducteur 16 de l'enroulement de l'induit peuvent alors être mis en place dans une encoche 46 dans laquelle il est maintenu latéralement pour faciliter son opération de soudage sur la lame collectrice correspondante 30. Lors de l'opération de soudage, on s'arrange pour que, par effet thermoplastique, les pattes 40 pénètrent dans les rainures 31 séparant les lames collectrices 30, renforçant l'isolement entre lesdites lames et empêchant toute projection de métal dans lesdites rainures lors de la soudure des conducteurs. REVENDICATIONS 1. Induit (10) de machine électrique tournante du type comportant un rotor (12) qui porte un enroulement dont les conducteurs (16) sont reliés à un collecteur (22) du type tambour qui porte une série de lames conductrices (30) agencées axialement à la périphérie d'un corps cylindrique creux en matériau isolant (24) porté par une extrémité (20) de l'arbre du rotor et qui comporte des moyens de maintien latéral en position des conducteurs (16) en regard des lames associées (30) auxquelles ils sont reliés, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien comportent une série de pattes axiales de maintien (40) en matériau isolant dont chacune s'étend entre deux lames adjacentes (30) pour former une cloison isolante, chaque paire de pattes adjacentes de maintien (40) délimitant une encoche axiale (46) qui reçoit un conducteur (16). 2. Induit selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque patte (40) s'étend circonférentiellement au-dessus des bords parallèles des deux lames adjacentes (30). 3. Induit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque patte (40) s'étend axialement depuis la face radiale d'extrémité (18) du rotor sur une partie de la longueur axiale du collecteur (22). 4. Induit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pattes de maintien (40) sont reliées entre elles, au voisinage de l'une de leurs extrémités axiales, par une bague de liaison (42) pour constituer un manchon de maintien (44) monté sur le collecteur (22). 5. Induit selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens d'indexation angulaire du manchon de maintien (44) par rapport au collecteur (22). 6. Induit selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le corps (24) du collecteur comporte & l'une de ses extrémités axiales un prolongement cylindrique (32) qui reçoit la bague de liaison (42) du manchon de maintien (44). 7. Induit selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'indexation sont des moyens d'indexation par coopération de formes complémentaires (36, 54) agencées respectivement sur la surface périphérique (34) du prolongement cylindrique (32) du corps (24) du collecteur et dans la portion de surface interne (52) en vis-à-vis de la bague de liaison (42) du manchon de maintien (44). 8. Induit selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface périphérique (34) du prolongement cylindrique (32) du corps (24) du collecteur (22) comporte "n" nervures axiales (36), et en ce que la portion de surface interne en vis-à-vis (52) de la bague de liaison (42) présente, en section par un plan radial, la forme d'un polygone à "n" côtés. 9. Induit selon la revendication 8, caractérisé en ce que le nombre de lames (30) du collecteur (22) est égal à 21, et en ce que le nombre "n" de nervures (36) est égal à 7. 10. Induit selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que les pattes de maintien (40) sont réalisées venues de matière par moulage avec le corps isolant (24) du collecteur (22). 11. Induit selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pattes (40) pénètrent partiellement dans des rainures (31) séparant les lames (30).