Brevet FR2722037A1 — publié le 19960105

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 traversé par une extrémité cylindrique de l'arbre du rotor. Les opérations de soudage des fils conducteurs de l'enroulement de l'induit sur les lames conductrices d'un collecteur du type tambour présentent des difficultés importantes. En effet, les extrémités des conducteurs à souder sur chaque lame doivent être maintenues dans une position géométrique précise qui est celle souhaitée pour assurer une liaison au collecteur correcte. Chaque conducteur est associé à une lame au moyen d'une opération de soudage qui est souvent effectuée par soudure électrique avec ou sans apport de brasure, par exemple par soudage aux ultrasons. Selon une technique connue illustrée dans le document FR-A-2.639.163, et afin d'éviter un glissement latéral du conducteur par rapport à la lame associée sur laquelle il doit être soudé, il a été proposé de prévoir des moyens de maintien latéral en position des conducteurs en regard des lames. Cette conception est satisfaisante mais elle nécessite, comme dans le cas d'un collecteur du type tambour sans talon de maintien latéral, d'orienter angulairement de manière précise le collecteur par rapport au rotor afin que les conducteurs soient en regard des lames auxquelles ils doivent être associés. Un tel positionnement angulaire précis est notam- ment requis dans le cadre d'une automatisation des opérations de soudage. L'invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un induit de machine tournante qui permet, de manière simple, d'assurer ce positionnement angulaire précis. Dans ce but, l'invention propose un induit du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que le corps cylindrique creux en matériau isolant du collecteur présente un trou comportant un tronçon cylindrique dans lequel est reçue l'extrémité de l'arbre du rotor et un tronçon d'indexation destiné à recevoir un outil d'in- dexation angulaire du collecteur par rapport au rotor lors des opérations de raccordement des conducteurs avec les lames. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le tronçon d'indexation présente, en section transversale, un profil non circulaire complémentaire de celui de l'outil d'indexation; - le profil est un polygone régulier; - le nombre de sommets du polygone est un sous- multiple du nombre de lames conductrices; - chaque sommet du polygone est aligné avec l'axe longitudinal médian d'une lame conductrice; - le nombre de lames est égal à vingt et une et le polygone est un heptagone; l'extrémité libre du tronçon d'indexation comporte un chanfrein d'introduction de l'outil d'indexa- tion. L'invention propose également un démarreur de véhicule automobile caractérisé en ce que son induit 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 schématique partielle en perspective d'un induit de machine électrique tournante réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue en section axiale, selon la ligne 2-2 de la figure 3, du collecteur illustré sur la figure 1; et - la figure 3 est une vue latérale selon la flèche F3 de la figure 2. L'induit 10 d'une machine électrique tournante, tel qu'un démarreur, schématisé à la figure 1, comporte un rotor 12, illustré en silhouette, dont les encoches axiales 14 reçoivent des conducteurs 16 dont certains sont illustrés 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 trou axial débouchant pour permettre d'enfiler le collecteur 22 sur l'extrémité 20 de l'arbre d'induit. La surface cylindrique périphérique 28 du corps isolant 24 du collecteur 22 reçoit une série de 21 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 sensible- ment sur toute la longueur axiale du bord isolant 24 et les lames sont séparées par des rainures axiales 32. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, les lames conductrices 30 sont réalisées sous la forme d'in- serts sur lesquels est surmoulé le corps en matériau isolant 24. Comme on peut le voir également sur les figures 2 et 3, le corps en matériau isolant 24 du collecteur 22 est traversé axialement par un trou 34. Le trou 34 comporte un premier tronçon cylindrique 36 de centrage qui s'étend axialement depuis une première face radiale d'extrémité 38 prévue pour être agencée en vis-à-vis de la face d'extrémité 18 du rotor 12 jusqu'à un épaulement radial 40 qui délimite un second tronçon polygonal 42 d'indexation angulaire. Le premier tronçon cylindrique 36 est prévu pour recevoir l'extrémité de l'arbre 20 du rotor, illustrée en silhouette sur la figure 2, qui peut faire saillie au-delà de l'épaulement radial interne 40 de manière à recevoir par exemple une rondelle de retenue axiale du collecteur (non représentée). Le second tronçon polygonal 42 est, comme on peut le voir notamment sur la figure 3, un tronçon dont la section est un heptagone. Comme on peut le voir sur la figure 3, chacun des sommets 44 de l'heptagone est en regard de l'axe longitu- dinal médian A d'une des vingt et une lames conductrices 30. Le tronçon polygonal d'indexation angulaire 42 s'étend axialement depuis l'épaulement 40 jusqu'à la face radiale d'extrémité 46 du corps en matériau isolant 24. La face d'extrémité 46 comporte un chanfrein 48 prévu pour faciliter l'introduction axiale d'un outil d'orientation angulaire 50 qui est illustré sur la figure 1. L'outil 50 présente une section transversale polygonale complémentaire de celle du tronçon d'indexation angulaire 42 et il est prévu pour être introduit axialement dans ce tronçon en vue des opérations d'assem- blage et de soudage des conducteurs 16 sur le collecteur 30. L'outil 50 est percé en son centre 54. A cet effet, le rotor 10 est placé dans un montage (non représenté) dans une position angulaire déterminée et l'outil 50 occupe également une position angulaire déterminée par rapport au rotor 10. Le collecteur 22 est mis en place sur l'extrémité de l'arbre du rotor dans une position angulaire indéterminée et l'outil d'indexation 50 est introduit dans le tronçon d'indexation 42 de manière à amener le collecteur 22 dans une position angulaire déterminée par rapport au rotor 12 correspondant à une position de soudage dans laquelle les conducteurs 16 sont en regard d'une première lame conductrice et dans laquelle ils peuvent être soudés, par exemple par ultrasons, au moyen d'un émetteur 52. Lorsque un ou plusieurs conducteurs ont été soudés sur une première lame conductrice 30, l'outil 50 peut faire fonction d'outil d'entraînement en rotation du collecteur 22 et du rotor 10 de manière à amener succes- sivedment les conducteurs et les lames conductrices asso- ciées en regard de la source d'ultrasons 52 pour effectuer successivement les différentes opérations de soudage. A cet effet, l'outil 50 est associé à un dispositif d'entraînement angulaire précis du type pas à pas dont le pas, dans l'exemple illustré sur les figures est égal à 360 /21. A l'issue des opérations de soudage, l'outil d'indexation 50 est extrait hors du tronçon 42 du trou traversant 34. L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Le profil du tronçon d'indexation 42 et le profil complémentaire de l'outil 50 peuvent revêtir de nombreuses formes adaptées pour permettre d'assurer un positionnement angulaire précis du collecteur par rapport au rotor 10 tout en évitant une rotation relative du collecteur 22 par rapport à l'outil 50 lors des phases d'assemblage et de soudage. L'invention peut également trouver à s'appliquer dans le cas o le collecteur 30 comporte des talons de maintien latéral des conducteurs 16. 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) traversé par une extrémité cylindrique (20) de l'arbre du rotor, caractérisé en ce que le corps cylindrique creux (24) en matériau isolant du collecteur (22) présente un trou (34) comportant un tronçon cylindrique de centrage (36) dans lequel est reçue l'extrémité (20) de l'arbre du rotor et un tronçon d'indexation (42) destiné à recevoir un outil (50) d'indexation angulaire du collecteur (22) par rapport au rotor (12) lors des opérations de raccordement des conducteurs (16) avec les lames conductrices (30). 2. Induit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tronçon d'indexation (42) présente, en section transversale, un profil non circulaire complémentaire de celui de l'outil d'indexation (50). 3. Induit selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit profil est un polygone régulier. 4. Induit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le nombre de sommets (44) du polygone est un sous- multiple du nombre de lames conductrices (30). 5. Induit selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque sommet (44) du polygone est aligné avec l'axe longitudinal médian (A) d'une lame conductrice (30). 6. Induit selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le nombre de lames (30) est égal à vingt et une et en ce que le polygone est un heptagone. 7. Induit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité libre du tronçon d'indexation (42) comporte un chanfrein (48) d'introduction de l'outil d'indexation (50). 8. Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce que son induit est réalisé conformément à l'une quelconque des revendications précédentes.