Brevet FR2721769A1 — publié le 19951229

La présente invention concerne un procédé de sertissage à l'intérieur d'une encoche ouverte de conducteurs appartenant à un enroulement d'une machine électrique tournante. L'invention concerne notamment un procédé de sertissage des fils ou conducteurs appartenant au bobinage d'un induit d'une machine électrique tournante telle qu'un démarreur de moteur à combustion de véhicule automobile. Selon une technique connue, le maintien des conducteurs, après leur bobinage, à l'intérieur des encoches axiales ouvertes qui débouchent dans la surface cylindrique périphérique convexe de l'induit, est assuré par sertissage, ponctuel ou sur toute la longueur de l'encoche, des bords libres de l'encoche afin d'éviter que les conducteurs, sous l'effet de la force centrifuge résultant de la rotation de l'induit, ne s'échappent des encoches ouvertes. Cette technique peut parfois s'avérer insuffisante pour assurer le maintien des conducteurs dans les encoches et elle a de plus pour inconvénient de présenter un risque d'endommagement par le poinçon de sertissage, du conducteur situé radialement le plus à l'extérieur dans l'encoche. La présente invention a pour but de proposer un nouveau procédé de sertissage qui permette de remédier à ces inconvénients. Dans ce but l'invention propose un procédé de sertissage à l'intérieur d'une encoche ouverte de conducteurs appartenant à un enroulement d'une machine électrique, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir mis en place les conducteurs dans l'encoche, à écraser la série de conducteurs au moyen d'un outil de forme complémentaire de celle de l'ouverture de l'encoche que l'on introduit radialement dans l'encoche et dont le bord actif s'étend longitudinalement pour appliquer un effort d'écrasement le long des conducteurs, puis, au cours de la même opération, à sertir au moins ponctuellement les bords libres longitudinaux de l'encoche. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les conducteurs sont superposés à l'intérieur de l'encoche et leur diamètre initial est sensiblement égal à la largeur de l'encoche; - le bord actif de l'outil comporte un dégagement au voisinage de chacune de ses deux extrémités opposées de manière à ne pas écraser les portions en vis-à-vis des conducteurs qui s'étendent au voisinage des extrémités longitudinales opposées de l'encoche; - l'outil présente sensiblement la forme d'une plaque qui pénètre dans l'encoche et dont les faces latérales opposées portent des poinçons de sertissage; - les bords actifs d'extrémité des poinçons de sertissage sont disposés en retrait du bord longitudinal actif de la plaque; - le bord actif d'extrémité de certains poinçons est incliné par rapport au bord longitudinal actif de la plaque. L'invention propose également une machine électri- que tournante dont un élément, notamment un induit, comporte une série d'encoches ouvertes dont chacune reçoit une série de conducteurs appartenant à un enroulement de la machine électrique, caractérisée en ce que les conduc- teurs sont sertis dans les encoches selon le procédé conforme aux enseignements de l'invention. Une telle machine est également caractérisée en ce que, préalablement à l'opération de sertissage, chacune des faces latérales qui délimitent une encoche comporte au moins une rainure longitudinale formée à proximité du bord libre de l'encoche. Enfin, l'invention propose un démarreur de véhicule automobile à moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il est réalisé conformément aux enseignements de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion 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 en perspective de l'outil d'écrasement et de sertissage utilisé dans le cadre du procédé mis en oeuvre conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en perspec- tive d'un tronçon d'un induit de démarreur de véhicule automobile dont les conducteurs des enroulements sont sertis à l'intérieur d'encoches ouvertes selon le procédé conforme aux enseignements de l'invention, ainsi que l'outil de sertissage dans différentes positions; et - la figure 3 est une vue en section transversale et à plus grande échelle illustrant une encoche et les conducteurs en position sertis, ainsi que l'outil de sertissage. On a illustré sur la figure 2 un tronçon d'un induit 10 d'un démarreur de véhicule automobile réalisé sous la forme d'un empilage de tôles d'induit découpées 12. L'induit comporte une série d'encoches axiales 14, réparties angulairement de manière régulière autour de l'axe (non représenté) de l'induit et dont chacune est délimitée par deux faces planes latérales 16 qui s'éten- dent parallèlement à un rayon de la machine tournante, et par une surface radiale intérieure concave d'extrémité 18. Chaque encoche 14 débouche par son extrémité ouverte dans la surface cylindrique convexe périphérique de l'induit 10. Chaque encoche 14 est destinée à recevoir une série de conducteurs superposés 22, de section initiale circulaire, qui sont mis en place et superposés dans l'encoche 14 lors des opérations de bobinage. On décrira maintenant le procédé de sertissage des conducteurs 22 dans les encoches 14, conforme aux enseignements de l'invention, qui est réalisé au moyen d'un outil de sertissage illustré notamment sur la figure 1. L'outil 24 est constitué par une plaque 26 dont l'épaisseur est telle qu'il est possible de l'introduire radialement dans une encoche 14. Le bord longitudinal inférieur 28 constitue, au sens de l'invention, un bord actif de la plaque 26 qui est prévu pour coopérer avec la portion en vis-à-vis de la surface cylindrique du conducteur 22E situé radialement le plus à l'extérieur dans une encoche 14. Le bord inférieur 28 est un bord longitudinal droit qui se termine à ses deux extrémités par un dégagement 30 qui permet de protéger les extrémités des conducteurs au voisinage des extrémités correspondantes des encoches, qui se prolongent en chignons. Chacune des faces latérales opposées 32 de l'outil 24 en forme de plaque 26 comporte une série de poinçons de sertissage 34. Chaque poinçon 34 est un élément rapporté sur la face 32 et il s'étend sensiblement verticalement. L'extrémité inférieure libre active 36 de chaque poinçon 34, qui est prévu pour coopérer avec le bord libre longitudinal 23 d'une encoche 14 correspondant à l'inter- section d'une face latérale 16 avec la surface cylindrique périphérique 20, est située verticalement en retrait par rapport au bord longitudinal actif 28 de la plaque 26. Comme on peut le voir notamment sur la figure 1, les bords actifs d'extrémité 36 des poinçons situés axialement à l'extérieur, c'est-à- dire au voisinage des extrémités axiales opposées 38 de la plaque 26, sont inclinés par rapport à la direction du bord longitudinal inférieur actif 28 de la plaque 26. Grâce à l'outil de sertissage 24 illustré aux figures 1 et 2, le sertissage des conducteurs dans les encoches 14 s'effectue de la manière suivante. Les conducteurs cylindriques 22 superposés dans les encoches 14 sont, du fait du déplacement vertical de l'outil 24 à l'intérieur de l'encoche 14, d'abord écrasés radialement de manière partielle par le bord inférieur actif 28 de l'outil 24. L'outil 24 applique ainsi un écrasement de chaque conducteur 22 qui provoque une déformation de ceux-ci aboutissant à une modification de leur section transver- sale. Chaque conducteur possède, à l'issue de l'opération d'écrasement, une section oblongue légèrement elliptique qui s'étend selon une direction circonférentielle de façon que chaque conducteur soit coincé par serrage entre les faces latérales 16 de l'encoche 14, comme on peut le voir dans l'encoche de droite de la figure 2. A la fin de la course d'écrasement des conducteurs 22 dans les encoches 14, les poinçons 34 provoquent, par leurs extrémités inférieures actives 36, des sertissages ponctuels 40 dans les bords longitudinaux libres 23 des encoches 16. Afin que les sertissages 40 participent à la retenue des conducteurs 22 dans l'encoche 14, et comme cela est visible sur les figures 2 et 3, chaque face latérale 14 peut comporter une rainure ou gorge longitudi- nale 42 qui, à l'issue de l'opération d'écrasement et de sertissage, provoque la formation d'un bec interne de sertissage 44 qui coopère avec le conducteur extérieur 22E sans blesser ce dernier. Afin d'éviter d'endommager le conducteur extérieur 22E lors de l'opération d'écrasement, il est bien entendu possible de conférer au bord actif 28 de la plaque 26 un profil arrondi. L'inclinaison des bords d'extrémité 36 de certains des poinçons 34 permet d'éviter un phénomène d'écartement des tôles d'extrémité axiale lors du sertissage. REVENDICATIONS 1. Procédé de sertissage à l'intérieur d'une encoche ouverte (14) de conducteurs (22, 22E) appartenant à un enroulement d'une machine électrique tournante, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir mis en place les conducteurs (22) dans l'encoche (14), à écraser la série de conducteurs (22, 22E) au moyen d'un outil (24, 26) de forme complémentaire de celle de l'ouverture de l'encoche (14) que l'on introduit radialement dans l'encoche et dont le bord actif (28) s'étend longitu- dinalement pour appliquer un effort d'écrasement le long des conducteurs (22, 22E) puis, au cours de la même opération, à sertir au moins partiellement les bords libres longitudinaux (23) de l'encoche (14). 2. Procédé de sertissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs (22) sont superposés à l'intérieur de l'encoche (14), et en ce que leur diamètre initial est sensiblement égal à la largeur de l'encoche. 3. Procédé de sertissage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bord actif (28) de l'outil (24, 26) comporte un dégagement (30) au voisinage de chacune de ses deux extrémités axiales opposées (38) de manière à ne pas écraser les portions en vis-à-vis des conducteurs (22) qui s'étendent au voisinage des extrémités longitudinales opposées de l'encoche (14). 4. Procédé de sertissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'outil (24) présente sensiblement la forme d'une plaque (26) qui pénètre dans l'encoche (14) et dont les faces latérales opposées (32) portent des poinçons (34) de sertissage. 5. Procédé de sertissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bords actifs d'extrémité (36) des poinçons de sertissage (34) sont disposés en retrait du bord longitudinal actif (28) de la plaque (26). 6. Procédé de sertissage selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le bord actif d'extrémité (36) de certains poinçons est incliné par rapport au bord longitudinal actif (28) de la plaque (26). 7. Machine électrique tournante dont un élément, notamment un induit (10), comporte une série d'encoches ouvertes (14) dont chacune reçoit une série de conducteurs (22) appartenant à un enroulement de la machine électrique, caractérisée en ce que les conducteurs (22) sont sertis dans les encoches (14) selon un procédé conforme à l'une quelconque des revendications précéden- tes. 8. Machine électrique tournante selon la revendication 7, caractérisée en ce que, préalablement à l'opération de sertissage, chacune des faces latérales (16) qui délimitent une encoche (14) comporte au moins une rainure longitudinale (42) formée à proximité du bord libre (23) de l'encoche. 9. Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est conforme à l'une des revendications 7 ou 8.