Brevet FR2718580A1 — publié le 19951013

La présente invention concerne la conception d'un élément de machine électrique tournante. L'invention concerne plus particulièrement un induit d'un démarreur de véhicule d'automobile. On connaît de nombreux éléments de machines électriques tournantes du type comportant un corps, lié au stator ou au rotor, dans lequel sont formées des encoches axiales dont chacune reçoit une série de conducteurs appartenant à un enroulement de la machine, chaque encoche présentant en section transversale, c'est-à-dire par un plan radial perpendiculaire à l'axe de rotation de la machine, un contour sensiblement symétrique par rapport à un rayon de la machine qui délimite radialement et latéralement le logement d'encoche pour les conducteurs, et du type dans lequel l'élément de machine est constitué par un empilage axial de tôles découpées. Dans cette conception connue chacune des deux tôles agencées aux extrémités axiales opposées de l'élément de machine comporte un bord périphérique d'encoche délimité par l'intersection du contour de l'encoche avec la face radiale extérieure de cette tôle d'extrémité et qui est un bord franc qui constitue une arête vive. Cette conception présente donc un risque d'endommagement de l'isolant des conducteurs reçus dans l'encoche qui peut être coupé ou fendu par l'arête vive constituée par le bord franc dans la face extérieure de la tôle d'extrémité. En cas d'endommagement de l'isolant il existe donc un risque de mise à la masse d'un ou plusieurs conducteurs. Une solution connue consiste à venir coiffer, a chacune de ses extrémités, le paquet de tôles découpées et empilées par une joue radiale d'extrémité en matériau isolant. Chaque conducteur, qui est généralement coudé lorsqu'il sort de l'encoche par une extrémité axiale de cette dernière, est ainsi en contact avec le contour de l'encoche correspondante formé dans la joue isolante et il n'existe pas de risque de mise à la masse. Toutefois, le fil conducteur peut néanmoins être endommagé par l'arête vive constituée par le bord franc de l'encoche formée dans la joue isolante. Cette conception a également pour inconvénient de faire appel à une pièce supplémentaire constituée par la joue isolante qui ne participe en aucune manière aux caractéristiques électromagnétiques de l'induit, qui en accroît inutilement la longueur totale et qui en augmente le coût de fabrication et d'assemblage. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un élément de machine électrique tournante qui remédie aux inconvénients qui viennent d'être mentionnés. Dans ce but, l'invention propose un élément de machine caractérisé en ce que l'une au moins des deux tôles agencées aux extrémités axiales opposées de l'élément comporte un bord périphérique d'encoche délimité par l'intersection du contour de l'encoche avec la face radiale extérieure de cette tôle d'extrémité qui, en section par un plan parallèle à l'axe de l'élément, présente un profil convexe arrondi. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chacune des deux tôles agencées aux extrémités axiales opposées de l'élément comporte un bord périphérique à profil convexe arrondi - chaque encoche est associée à une fente axiale d'introduction des conducteurs qui débouche dans l'encoche et dans une paroi périphérique du corps de l'élément de machine, les bords latéraux de la fente délimités par l'intersection des faces latérales opposées de la fente avec la face radiale extérieure de ladite tôle d'extrémité présentant en section par un plan parallèle à l'axe de l'élément de machine, un profil convexe arrondi - la fente d'introduction est une fente à faces latérales planes - l'encoche comporte deux faces latérales planes parallèles et deux surfaces radiales d'extrémité de contour concave - le contour de chaque encoche est de forme générale oblongue orientée selon un rayon de la machine - les encoches débouchent dans une surface périphérique cylindrique convexe de l'élément de machine. L'invention propose également un démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce que son induit est un élément de machine conforme aux enseignements de l'invention. 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'une des deux extrémités d'un induit de machine électrique tournante réalisée conformément aux enseignements de l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique partielle en perspective et à plus grande échelle, de l'une des deux tôles d'extrémité de l'induit illustré sur la figure 1. L'induit 10 d'une machine électrique tournante, telle qu'un démarreur schématisé à la figure 1, comporte un rotor 12 dont les encoches axiales 14 reçoivent des conducteurs dont l'un 16 est illustré sur la figure 1. Le rotor 12 se prolonge axialement au-delà de l'une ses faces axiales d'extrémité 18 par un arbre 20 qui porte un collecteur 22. Le collecteur 22 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 pour permettre d'enfiler le collecteur 22 sur l'extrémité 20 de l'arbre de l'induit. La surface cylindrique périphérique 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 et en regard d'une encoche 28 délimitée par des nervures axiales isolantes 32 qui reçoit un conducteur 16 destiné à être soudé sur la lame 30 associée. Le rotor 12 est constitué par un empilage de tôles découpées 34 qui est délimité axialement par deux tôles d'extrémité 36, dont l'une est illustrée aux figures 1 et 2. Chacune des tôles 36 comporte une série d'encoches 14 qui, par une fente d'introduction 40, débouchent radialement vers l'extérieur dans la paroi cylindrique périphérique 38 du rotor. Conformément aux enseignements de l'invention, et afin d'éviter de blesser l'isolant de chaque conducteur 16 à sa sortie axiale d'une encoche 14, le bord 48 de l'encoche 14 constitué par l'intersection des surfaces 42, 44 et 46 qui constituent le contour de l'encoche 14, avec le plan constitué par la face radiale extérieure 18 de la tôle axiale d'extrémité 36 présente un profil convexe arrondi. Le profil convexe arrondi est par exemple un arc de cercle dont le rayon est compris entre 0,1 et 1 millimètre. De la même façon, le bord 50 constitué par l'intersection des faces planes sensiblement parallèles 52 qui délimitent la fente 40, avec la face radiale extérieure 18 de la tôle d'extrémité axiale 36 présente également un profil en forme de congé arrondi convexe. La tôle découpée qui constitue la tôle d'extrémité axiale 36 est réalisée par exemple par découpage et matriçage de manière à réaliser les bords arrondis 48 et 50 venus de matière en une seule passe sur une machine comportant un poinçon de découpe et de matriçage de forme adapté à cet effet. La réalisation des bords arrondis 48 et 50 permet d'éviter tout risque d'endommagement de l'isolant ou du fil intérieur métallique de chaque conducteur 16 tout en participant aux caractéristiques électromagnétiques de l'induit 10 comme les autres tôles. Afin d'automatiser les opérations d'assemblages par empilage des différentes tôles constitutives de l'induit 10 et de garantir que chacune des deux tôles d'extrémité axiale est montée dans le bon sens, c'est-àdire avec ses bords arrondis tournés vers l'extérieur, il est possible de réaliser chacune de ces tôles 36 avec des bords arrondis sur ses deux faces radiales opposées. REVENDICATIONS 1. Elément (10) de machine électrique tournante du type comportant un corps dans lequel sont formés des encoches axiales (14) dont chacune reçoit une série de conducteurs (16) appartenant à un enroulement de la machine, chaque encoche (14) présentant en section transversale un contour sensiblement symétrique par rapport à un rayon de la machine qui délimite radialement (44, 46) et latéralement (42) le logement d'encoche pour les conducteurs (16), et du type dans lequel l'élément de machine (10) est constitué par un empilage axial de tôles découpées (34, 36), caractérisé en ce que l'une au moins des deux tôles agencées aux extrémités axiales opposées (36) de l'élément de machine (10) comporte un bord périphérique d'encoche (14) délimité par l'intersection du contour de l'encoche (14) avec la face radiale extérieure (18) de cette tôle d'extrémité (36) qui, en section par un plan parallèle à l'axe de l'élément de machine, présente un profil convexe arrondi (48,50) 2. Elément de machine tournante selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des deux tôles (36) agencées aux extrémités axiales opposées de l'élément de machine (10) comporte un bord périphérique à profil convexe arrondi (48) 3. Elément de machine tournante selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque encoche (14) est associée à une fente axiale (40) d'introduction des conducteurs (16) qui débouche dans l'encoche (14) dans une paroi périphérique (38) du corps de l'élé ment de machine (10), les bords latéraux de la fente (40) délimités par l'intersection des faces latérales opposées (42) de la fente (40) avec la face radiale extérieure (18) de ladite tôle d'extrémité axiale (36) présentant, en section par un plan parallèle à l'axe de l'élément de machine, un profil convexe arrondi (50). 4. Elément de machine tournante selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fente d'introduction (40) est une fente à face latérales planes (52). 5. Elément de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'encoche (14) comporte deux faces latérales planes (42) et deux faces radiales d'extrémité (44, 46)de contour concave. 6. Elément de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contour de chaque encoche (14) est de forme générale oblongue orientée selon un rayon de la machine. 7. Elément de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les encoches (14) débouchent dans une surface périphérique cylindrique convexe (38) de l'élément de machine (10). 8. Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce que son induit est un élément de machine (10) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.