Brevet FR2727582A1 — publié le 19960531

Rotor à bagues collectrices de moteur électrique, permet tant d'y fixer un disque de protection contre la pous sière sur la périphérie extérieure de la surface enveloppe axiale Etat de la technique. La présente invention concerne un rotor à bagues collectrices pour machines électriques comportant entre le corps à bagues collectrices et la partie de rotor active sur le plan magnétique, portant l'enroulement de rotor, des conducteurs de branchement prévus sur l'axe du rotor pour relier l'enroulement de rotor au corps à bagues collectrices, les conducteurs de branchement passant le long de l'axe du rotor dans des rainures axiales d'une bague en matière plastique pressée sur l'axe du rotor. Dans le cas des machines électriques à rotor bobiné et/ou à bagues collectrices, par exemple dans le cas d'un rotor à griffes polaires d'alternateur pour des véhicules automobiles, il est connu de relier les lignes de branchement de l'enroulement d'excitation du rotor à griffes polaires le long de l'axe du rotor jusqu'aux bagues collectrices pour les mettre en contact avec ces bagues collectrices. Les lignes de branchement sont ainsi fixées entre les parties de rotor à effet magnétique et les organes des bagues collectrices par des rubans adhésifs sur l'axe du rotor. L'inconvénient est qu'aux vitesses de rotation très élevées, les rubans adhésifs peuvent se déchirer sous l'effet des forces centrifuges et les lignes de raccordement peuvent se détacher et être endommagées et même s'arracher. Dans d'autres générateurs électriques de même type encore appelés générateurs en forme de pots selon le document US 4 406 961, il est connu de fixer un disque de protection contre la poussière, sur l'axe du rotor, entre le corps du rotor et le corps à bagues collectrices ; le bord extérieur en forme de labyrinthe de ce disque reçoit une collerette d'un capuchon de protection contre la poussière fixé à la bride du palier de la machine. Les lignes de branchement y sont conduites le long de l'axe du rotor à travers des rainures axiales du disque de protection contre la poussière, de sorte qu'elles sont également protégées contre les dommages provoqués par la force centrifuge, aux vitesses de rotation élevées.Le diamètre extérieur relativement important de ce disque de protection contre la poussière et la faible distance par rapport aux bagues collectrices fait que l'enfilage des conducteurs de branchement et leur mise en contact avec les bagues collectrices ne peut se faire avec des automates à cause du manque de place disponible si bien que ces opérations doivent toujours être effectuées à la main, pièce par pièce. La présente invention a pour but de permettre de fixer les conducteurs de branchement sur l'axe du rotor et d'assurer leur mise en contact avec les bagues collectrices pour pouvoir effectuer ces opérations de manière totalement automatique d'une façon peu coûteuse. Avantages de l'invention. A cet effet l'invention concerne un rotor à bagues collectrices correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la bague en matière plastique est un corps de base sur lequel est pressée une bague de protec tion contre la poussière sur la périphérie d'une surfaceenveloppe axiale. Ce rotor offre l'avantage que la bague de matière plastique utilisée pour bloquer les conducteurs de branchement est conçue d'une part, pour laisser suffisamment de place pour la mise en contact des conducteurs de branchement et des bagues collectrices à l'aide de machines automatiques et d'autre part pour que la bague de matière plastique puisse être complétée le cas échéant pour former un disque de protection contre la poussière, en recevant une bague de protection contre la poussière sur la périphérie extérieure de sa surface-enveloppe axiale. De plus, la bague de matière plastique peut être utilisée comme support de base unique dans différents modes de réalisation et pour différentes dimensions de disques de protection contre la poussière. Comme le diamètre de la surface-enveloppe extérieure du corps de base est légèrement plus grand que le diamètre extérieur des bagues collectrices, après la mise en place automatique des conducteurs de branchement sur les bagues collectrices, on peut presser la bague de protection contre la poussière, respective, par-dessus les bagues collectrices sur le corps de base et au moins un segment de la surface-enveloppe axiale intérieure de la bague de protection contre la poussière forme un siège pressé avec la surface-enveloppe extérieure du corps de base. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention - la bague de protection contre la poussière est montée avec une surface-enveloppe intérieure axiale selon un siège pressé sur la surface-enveloppe extérieure du support de base. - la surface-enveloppe extérieure du support de base et la surface-enveloppe intérieure de la bague de pro tection contre la poussière présentent des moyens d'accrochage coopérant dans la direction axiale. - la surface-enveloppe extérieure du support de base comporte une rainure, plate, de préférence périphérique, dans laquelle vient prendre un bec d'accrochage plat, de préférence périphérique, réalisé sur la surfaceenveloppe intérieure de la bague de protection contre la . fi poussière. Dessins. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté dans les dessins et sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Ainsi - la figure 1 montre un alternateur à rotor à bagues collectrices et capuchon de protection contre la poussière, coopérant avec un disque de protection contre la poussière porté par le rotor, - la figure 2 montre le support de base du disque de protection contre la poussière, à savoir - figure 2a en vue de face - figure 2b en coupe longitudinale - figure 2c un détail fortement agrandi, - la figure 3 montre la bague protectrice contre la poussière du disque de protection contre la poussière, à savoir - figure 3a en vue de dessus - figure 3b en coupe longitudinale - figure 3c un détail fortement agrandi, - la figure 4 montre un détail du rotor à bagues collectrices, selon la figure 1, dont le support de base ne comporte pas de bagues de protection contre la poussière. Description de l'exemple de réalisation. La figure 1 montre un alternateur pour véhicule automobile de type alternateur en forme de pot, portant la référence 10. Le boîtier 11, en deux parties, reçoit un paquet de tôles de stator 12 avec l'enroulement alternatif 13. Le boîtier 11 a des faces frontales constituant chaque fois une bride de palier recevant l'axe 14 d'un rotor à bagues collectrices 15, ce rotor étant un rotor à griffes polaires. La partie magnétiquement active du rotor se compose de deux disques à griffes polaires 16 entre lesquels est fixé le noyau de fer 17 portant un enroulement d'excitation 18.L'enroulement d'excitation 18 est relié électriquement à deux bagues collectrices 21, 22 axialement juxtaposées et faisant partie d'un corps à bagues collectrices 23 ; ces bagues collectrices coopèrent pour l'alimentation électrique de l'enroulement d'excitation 18 avec les balais 24 d'un support de balais 25 fixé à une bride de palier. Entre le corps à bagues collectrices 23 et le disque à griffes polaires 16 on a fixé un disque de protection contre la poussière 26 sur l'axe de rotor 14 ; la zone extérieure de ce disque comporte une rainure annulaire 27 se terminant dans la direction axiale et entourent une collerette 28 d'un capuchon de protection contre la poussière 29, fixé à la bride de palier du boîtier 11 de la machine. Selon la figure 1, pour permettre un montage et un branchement totalement automatiques du corps à bagues collectrices 23 et des conducteurs de branchement 19, 20 sur l'axe de rotor 14, le disque de protection contre la poussière 26 est réalisé en deux parties. Il se compose d'un support de base 30 selon la figure 2 et d'une bague protectrice contre la poussière 31 selon la figure 3, concentrique au corps de base. Le corps de base 30 est formé par une bague en matière plastique pressée d'abord sur un segment de l'axe de rotor 14 jusqu'à ce qu'il soit en appui contre le disque à griffes polaires 16. Cette bague en matière plastique présente, dans son perçage intérieur, deux rainures axiales 32, opposées, à travers lesquelles passent les deux conducteurs de branchement 19, 20, en suivant l'axe de rotor 14 jusqu'au corps à bagues collectrices 23. Ces rainures 32 rejoignent une rainure radiale 34 au niveau de la face frontale 33 du support de base 30 selon les figures 2a et 2b, tournée vers le disque à griffes polaires 16. A la périphérie extérieure du support de base 30, concentriquement à l'axe 14 du rotor, il y a une surfaceenveloppe 35 pour monter de force la bague de protection contre la poussière 31. Le diamètre extérieur du support de base 30 n'est que légèrement supérieur au diamètre exté- rieur des bagues collectrices 21, 22 ; les automates de montage disposent ainsi de suffisamment de place, en particulier pour braser, souder et/ou mater la bague collectrice arrière 21 et la réunir au conducteur de branchement 19. Après cette mise en contact des bagues collectrices 21, 22 et des conducteurs de branchement 19, 20, le support de base 30 est complété par un disque de protection contre la poussière 26 que si cela est nécessaire. Pour cela, la bague de protection contre la poussière 31, représentée à la figure 3, est pressée par-dessus les bagues collectrices 21, 22 sur le support de base 30. La bague de protection contre la poussière 31 forme ainsi avec sa surfaceenveloppe intérieure 36, axiale, au moins un ajustage serré, sur un segment de longueur, avec la surface-enveloppe extérieure 35 du support de base 30. Pour fixer la bague de protection contre la poussière 31 contre tout décalage axial, sous l'effet des sollicitations mécanique et thermique considérables de cet ajustage serré réalisé entre le support de base 30 et la bague de protection contre la poussière 31, la surfaceenveloppe extérieure 35 du support de base 30 et la surface-enveloppe intérieure 36 de la bague de protection contre la poussière 31 comportent des moyens d'accrochage coopérant dans la direction axiale. La vue à échelle agrandie de la figure 2c montre que pour cela, la surface-enveloppe extérieure 35 du support de base 30 comporte une rainure périphérique 37, peu profonde. De façon correspondante, la surface-enveloppe intérieure 36 de la bague de protection contre la poussière 31, selon la figure 3c, présente un bec d'accrochage 38 périphérique, plat, dont le décrochement 38a est tourné vers le corps à bagues collectrices 23, pour qu'en pressant la bague de protection contre la poussière 31 sur le support de base 30, son dos 38b glisse par-dessus la surfaceenveloppe 33 du support de base 30 jusqu'à ce que le bec d'accrochage 38 s'accroche dans la rainure 37 de la surface-enveloppe 35. La bague de protection contre la poussière présente, sur son côté arrière, également deux rainures radiales 39, opposées, pour recevoir et guider les conducteurs de raccordement 19, 20.Au montage automatique, ces rainures radiales 39 sont détectées, et la bague de protection contre la poussière 31 est positionnée, lorsqu'elle est pressée sur le support de base 30, pour que cette rainure radiale 39 vienne en appui concentriquement par-dessus les rainures radiales 34 du support de base 30. Dans le présent exemple de réalisation, la bague de protection contre la poussière 31 comporte, dans sa zone extérieure, une rainure annulaire 27 ouverte dans la direction axiale jusque vers le corps à bagues collectrices 23, et venant entourer une collerette 28 du capuchon de protection 29 pour réaliser l'étanchéité comme cela est indiqué à la figure 1. La bague de protection contre la poussière 31 et le capuchon de protection contre la poussière 29 peuvent toutefois avoir une autre forme de réalisation, par exemple être munis de façon inversée d'une collerette et d'une rainure annulaire, ou encore des zones qui se pénètrent réciproquement en formant un labyrinthe, entre le capuchon de protection et la bague de protection, et qui, suivant la réalisation de la machine électrique, peuvent correspondre à différents diamètres. Pour les différents modes de réalisation on peut néanmoins utiliser un support de base 30 unique. En outre le support de base 30 peut également s'utiliser lorsque la machine électrique n'est pas équipée d'un dispositif de protection contre la poussière. La figure 4 montre que dans ce cas le support de base 30 est uniquement une bague en matière plastique servant à bloquer les conducteurs de branchement 19, 20 sur l'axe 14 du rotor ; ces conducteurs permettent, d'une part, le branchement sur les bagues collectrices 21, 22, à l'aide de machines automatiques, et, d'autre part, les conducteurs de branchement 19, 20 sont bloqués en sécurité sur l'axe 14 du rotor, même aux vitesses de rotation élevées. REVENDICATIONS 10) Rotor à bagues collectrices pour machines électriques comportant entre le corps à bagues collectrices et la partie de rotor active sur le plan magnétique, portant l'enroulement de rotor, des conducteurs de branchement prévus sur l'axe du rotor pour relier l'enroulement de rotor au corps à bagues collectrices, les conducteurs de branchement passant le long de l'axe du rotor dans des rainures axiales d'une bague en matière plastique pressée sur l'axe du rotor, caractérisé en ce que la bague en matière plastique est un corps de base (30) sur lequel est pressée une bague de protection contre la poussière (31) sur la périphérie d'une surface-enveloppe axiale (35). 20) Rotor à bagues collectrices selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du support de base (30) pressé sur l'axe (14) du rotor est plus grand que le diamètre extérieur du corps à bagues collectrices (23) et la bague de protection contre la poussière (31) est pressée par-dessus le corps à bagues collectrices (23) sur le support de base (30) pour former un disque de protection contre la poussière (26) dont la zone extérieure (37) entoure une collerette (38) d'un capuchon de protection contre la poussière (29) fixé sur la bride de palier de la machine (10). 30) Rotor à bagues collectrices selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague de protection contre la poussière (31) est montée avec une surfaceenveloppe intérieure axiale (36) selon un siège pressé sur la surface-enveloppe extérieure (35) du support de base (30)- 40) Rotor à bagues collectrices selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface-enveloppe extérieure (33) du support de base (30) et la surfaceenveloppe intérieure (36) de la bague de protection contre la poussière (31) présentent des moyens d'accrochage (37, 38) coopérant dans la direction axiale. 50) Rotor à bagues collectrices selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface-enveloppe extérieure (35) du support de base (30) comporte une rainure (37), plate, de préférence périphérique, dans laquelle vient prendre un bec d'accrochage (38) plat, de préférence périphérique, réalisé sur la surface-enveloppe intérieure (36) de la bague de protection contre la poussière (31).