Brevet FR2753849A1 — publié le 19980327

La présente invention concerne un induit de machine électrique tournante. L'invention concerne plus particulièrement un induit de machine électrique tournante du type comportant un rotor qui porte un enroulement dont les conducteurs sont reliés à un collecteur frontal sensiblement cylindrique porté par une extrémité avant de l'arbre du rotor, du type dans lequel le collecteur frontal comporte des pistes conductrices comportant chacune une face transversale avant de frottement en forme de secteur angulaire, et une face axiale de raccordement qui s'étend à la périphérie du collecteur et sur laquelle sont raccordés deux conducteurs dont des extrémités de raccordement s'étendent axialement le long de la face de raccordement, et du type dans lequel il est prévu des moyens de maintien latéral en position des conducteurs par rapport à la face de raccordement correspondante. Les opérations de soudage des fils conducteurs de l'enroulement de l'induit sur les faces de raccordement des pistes d'un collecteur frontal 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 liaison correcte avec le collecteur. Afin d'éviter un glissement latéral du conducteur par rapport à la piste associée sur laquelle il doit être soudé, pendant i'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. Ainsi, il a déjà été proposé un collecteur perfectionné du type dans lequel au moins deux fils conducteurs voisins sont reliés à une même piste conductrice dont la face de raccordement comporte à cet effet un logement d'orientation axiale dans lequel les deux conducteurs sont logés, au moins en partie radialement, avant leur soudage sur la piste. Grâce à une telle conception, les conducteurs adjacents sont maintenus latéralement par les bords parallèles en vis à vis du logement en forme d'encoche axiale qui les reçoit. On constate toutefois que, même après soudage, il subsiste un interstice entre les surfaces périphériques des fils adjacents et la partie centrale de la rainure. Cette discontinuité provoque des vibrations de l'outil de tournage qui est utilisé pour dresser les faces de frottement des pistes du collecteur en arasant les parties des conducteurs qui font saillie hors de l'encoche après l'opération de soudage. Ces vibrations provoquent une dégradation locale de l'état de surface des faces de frottement qui altère ultérieurement la qualité de portée des balais qui viennent frotter axialement sur ces surfaces. En effet, la surface de portée des balais est réduite, les parties saillantes en cuivre usent prématurément les balais et les bruits de fonctionnement du collecteur sont accrus. Afin de remédier à ces inconvénients, I'invention propose un induit du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que chacun des deux conducteurs est reçu dans une rainure de forme générale cylindrique et d'orientation axiale dont la section transversale en arc de cercle est de dimensions complémentaires de celles du conducteur qu'elle reçoit. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la distance séparant les axes parallèles des deux rainures est inférieure à la somme des rayons des rainures, de manière que les rainures forment un logement dont le profil, en section transversale, est sensiblement en forme de ; - chaque rainure est sensiblement semi-cylindrique - les rainures débouchent axialement vers l'avant dans les faces transversales de frottement des pistes, les extrémités des fils sont soudées de manière à dépasser axialement vers l'avant au-delà de la face de frottement correspondante, et les extrémités des conducteurs sont arasées lors du dressage des faces de frottement des pistes du collecteur. L'invention propose aussi un démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce que l'induit du moteur électrique est réalisé conformément 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 au dessin annexé dans lequel - 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 de détail à plus grande échelle qui illustre les rainures en section transversale avec les conducteurs en place dans leurs rainures avant soudage. 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 une paire 16 est illustrée sur la figure 1. Le rotor se prolonge axialement vers l'avant au-delà de l'une de ses faces axiales d'extrémité 18 par un arbre 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. Le corps isolant 24 du collecteur 22 reçoit une série de pistes conductrices 30 qui comportent chacune essentiellement une face de frottement 31 et une face de raccordement 33. La face de frottement 31 s'étend dans un plan transversal, à l'avant du collecteur, et présente une forme de secteur angulaire. C'est contre cette face de frottement 31 que viennent s'appuyer les balais (non représentés), axialement vers l'arrière. La face de raccordement 33 de chaque piste conductrice 30 s'étend axialement vers l'arrière à la périphérie externe 28 du collecteur cylindrique 22. La face de raccordement 33, à laquelle sont reliées par soudage les extrémités 17 de deux conducteurs 16, comporte à cet effet un logement qui, conformément aux enseignements de l'invention, est constitué par deux rainures axiales semi-cylindriques 32. Les dimensions, c'est-à-dire leur diamètre interne, de chacune des rainures 32 sont complémentaires de celles du fil de cuivre 16 qu'elle reçoit, c'est à dire complémentaire du diamètre externe de chaque fil cylindrique. Chaque rainure 32 est sensiblement semi-cylindrique, c'est à dire que sa profondeur correspond sensiblement au rayon du conducteur avant soudage. La distance séparant les axes parallèles des deux rainures 32 est inférieure à la somme de leurs rayons de sorte qu'il existe une interférence entre les deux rainures qui constituent ensemble un logement dont la section transversale est en forme de o, les deux alvéoles correspondant aux boucles ouvertes du o étant séparés par une nervure centrale 34 d'orientation axiale. Les deux rainures 32 débouchent axialement vers l'avant dans la face de frottement 31 correspondante, au niveau de la périphérie externe de celle-ci. Après leur mise en place, par introduction selon la direction radiale, dans les rainures 32, les conducteurs 16 sont soudés sous pression radiale par une électrode. A l'issue de l'opération de soudage les conducteurs 16 sont écrasés radialement dans les rainures, mais ils font encore légèrement saillie axialement vers l'avant par rapport aux faces de frottement 31 des pistes 30. Les extrémités des conducteurs qui dépassent sont arasées lors du dressage de la face transversale avant du collecteur 22 de sorte que les extrémités des conducteurs sont alors parfaitement intégrées aux faces de frottement 31 des pistes 30 sur lesquels peuvent frotter les balais. En effet, la forme et l'agencement des rainures 32 tels que définis par l'invention, et notamment la présence de la nervure centrale 34, permettent d'assurer une parfaite continuité de la matière sur toute la surface de la face de frottement 31, ce qui accroît la surface utile de frottement sans nuire à la durée de vie du collecteur 22 et des balais. REVENDICATIONS 1. Induit de machine électrique tournante du type comportant un rotor (12) qui porte un enroulement dont les conducteurs (16) sont reliés à un collecteur frontal (22) sensiblement cylindrique porté par une extrémité avant (20) de l'arbre du rotor, du type dans lequel le collecteur frontal (22) comporte des pistes conductrices (30) comportant chacune une face transversale avant de frottement (31) en forme de secteur angulaire, et une face axiale de raccordement (33) qui s'étend à la périphérie (28) du collecteur (22) et sur laquelle sont raccordés deux conducteurs (16) dont des extrémités de raccordement (17) s'étendent axialement le long de la face de raccordement (33), et du type dans lequel il est prévu des moyens de maintient latéral en position des conducteurs (16) par rapport à la face de raccordement (33) correspondante, caractérisé en ce que chacun des deux conducteurs (16) est reçu dans une rainure de forme générale cylindrique (32) et d'orientation axiale dont la section transversale en arc de cercle est de dimensions complémentaires de celles du conducteur (16) qu'elle reçoit. 2. Induit de machine tournante selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la distance séparant les axes parallèles des deux rainures (32) est inférieure à la somme des rayons des rainures, de manière que les rainures (32) forment un logement dont le profil, en section transversale, est sensiblement en forme de . 3. Induit de machine tournante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque rainure (32) est sensiblement semi-cylindrique. 4. Induit de machine tournante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainures (32) débouchent axialement vers l'avant dans les faces transversales de frottement (31) des pistes (30), en ce que les extrémités (17) des fils (16) sont soudées de manière à dépasser axialement vers l'avant audelà de la face de frottement correspondante, et en ce que les extrémités (17) des conducteurs (16) sont arasées lors du dressage des faces de frottement (31) des pistes (30) du collecteur (22). 5. Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce que l'induit de son moteur électrique est réalisé conformément à l'une quelconque des revendications précédentes.