Brevet FR2778284A1 — publié le 19991105

L'invention concerne d'une façon générale les machines électriques tournantes, et en particulier une machine, telle qu'un motoventilateur pour véhicule automobile, pourvue d'un induit dont l'armature est flanquée d'au moins une joue isolante d'extrémité. On connaît d'après le document EP-0 515 783-B1 une joue électriquement isolante d'extrémité pour une armature d'induit, comprenant une semelle venant en appui contre l'armature et une partie d'appui pour les brins des chignons de bobinage, qui présente la forme générale d'un cylindre creux et qui s'étend en saillie à partir de la semelle du côté opposé à l'armature. Une telle partie d'appui permet de limiter l'extension des brins de chignons en direction de l'arbre d'induit, pour ainsi pouvoir loger entre ladite partie d'appui et l'arbre un organe de la machine tel qu'un palier ou un roulement à billes, et ainsi réduire son encombrement axial. Toutefois, cette machine connue a pour inconvénient que le refroidissement de la région dans laquelle se trouvent les chignons et l'organe précité est mal assuré, la paroi pleine de la partie d'appui empêchant en particulier toute circulation d'air en direction radiale à ce niveau. Un but de l'invention est donc de proposer une machine tournante du type précité, dans laquelle le refroidissement de cette région de la machine soit amélioré. A cet effet, on prévoit selon l'invention une machine tournante, notamment motoventilateur pour véhicule automobile, comportant un induit possédant une armature définissant des encoches et montée sur un arbre d'induit, et un bobinage d'induit logé dans lesdites encoches et présentant des chignons aux extrémités axiales de ladite armature, ladite armature étant flanquée d'au moins une joue isolante, ladite joue isolante comportant une partie d'appui en saillie du côté opposé à l'armature à distance de l'arbre d'induit, contre laquelle les chignons d'extrémités du bobinage peuvent venir en appui de manière à laisser un espace entre ladite partie d'appui et ledit arbre, caractérisée en ce que la joue possède dans la région de la partie d'appui des aménagements d'agitation de l'air avoisinant lors de la rotation de la machine. Des aspects préférés, mais non limitatifs, de la machine selon l'invention sont les suivants: - lesdits aménagements comprennent des pales prévues à l'intérieur de ladite partie d'appui. - lesdites pales s'étendent dans des plans essentiellement radiaux à partir de la partie d'appui en direction de l'arbre d'induit, au voisinage de la joue. - lesdites pales s'étendent vers l'intérieur jusqu'à un palier entourant l'arbre d'induit. - lesdits aménagements comprennent une pluralité d'ailettes s'étendant à partir d'un bord d'extrémité de la partie d'appui situé à l'opposé de la joue. - lesdites ailettes s'étendent vers l'extérieur de la partie d'appui dans une direction essentiellement transversale à l'axe de rotation de l'induit. - lesdites ailettes sont aptes à retenir en direction axiale des brins de chignons voisins de ladite partie d'appui. Selon un autre aspect, l'invention propose un procédé de réalisation du bobinage d'induit d'une machine électrique dont la partie d'appui est pourvue d'ailettes comme défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à la réalisation du bobinage, une étape consistant à rapprocher de la partie d'appui de la joue un cône de bobinage présentant de façon adjacente à ladite partie d'appui un diamètre supérieur au diamètre hors-tout de ladite partie d'appui au niveau des ailettes. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif. Sur les dessins annexés: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une armature d'induit de machine tournante selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective de l'armature, à l'état assemblé, et - la figure 3 est une vue en coupe axiale de l'induit, après bobinage de l'armature des figures 1 et 2. On a illustré sur les figures 1 à 3 un induit 2 d'un motoventilateur de véhicule automobile. Cet induit 2 comporte un arbre 4 d'axe 6, un paquet de tôles 8 s'étendant dans des plans perpendiculaires à l'axe 6, et un collecteur 10 monté sur l'arbre. Le paquet de tôles 8 comporte, au moins du côté opposé au collecteur 10, une joue isolante d'extrémité 12 disposée contre le paquet de tôles 8. Cette joue 12 possède une semelle 14 de forme plane, injectée en forme d'étoile d'axe 6 présentant plusieurs branches 16, qui délimitent entre elles des encoches en correspondance avec les encoches pour bobinage de l'armature 8. A partir de ces branches 16 s'étendent dans les encoches du paquet de tôles 8 des paires de cloisons planes d'isolation 30, généralement rectangulaires, pénétrant dans les encoches du paquet de tôles et recouvrant entièrement celles-ci en étant situées en regard l'une de l'autre. La joue 12 comporte en outre, de préférence d'un seul tenant, une partie d'appui 18 en forme générale de cylindre coaxial avec l'axe 6, qui fait saillie à partir de la semelle 14 dans la direction opposée à l'armature, à savoir vers la gauche sur les figures. Cette partie d'appui a pour objet, lors de la réalisation du bobinage d'induit, de limiter l'extension des brins des chignons de ce bobinage situés au droit de ladite partie d'appui en direction de l'arbre 4, de manière à pouvoir loger, entre cette partie 18 et l'arbre un organe du moteur tel qu'un palier ou un roulement à billes. La joue 12 comporte en outre un palier 26 en forme de canon cylindrique entourant l'arbre 4 et s'étendant à partir de la semelle 14, coaxialement à celle-ci et à l'intérieur de la partie d'appui 18. Le palier 26 a une longueur suivant l'axe 6 inférieure ou égale à celle de ladite partie d'appui 18. La joue est en outre pourvue d'aménagements aptes, lors de la rotation de l'induit, à former des pales brassant l'air situé dans cette région du moteur. Ainsi la joue 12 comporte tout d'abord une pluralité de nervures planes 182 s'étendant dans des plans orientés radialement par rapport à l'axe 6, depuis le palier 26 jusqu'à la partie d'appui 18, de manière à créer dans l'espace intérieur de la partie d'appui 18 un mouvement d'air propre à refroidir l'organe (roulement, etc.) qui sera reçu dans cet espace lors de l'assemblage du moteur. On observe également sur les figures que la partie d'appui 18 de la joue 12 possède, au niveau de son bord terminal circulaire opposé à la semelle 14, un rebord circulaire 40 qui est injecté ou moulé de manière à comporter une pluralité d'ailettes 181 en forme de créneaux s'étendant radialement vers l'extérieur, et de préférence venues de moulage. Lors de la rotation du motoventilateur, ces ailettes, en contribuant à l'agitation de l'air avoisinant, permettent d'améliorer le refroidissement de celui-ci en particulier au niveau des chignons d'induit 36 situés du côté opposé au collecteur. Ces ailettes 181 ont également pour objet, lors du processus de bobinage de l'induit, de retenir les brins de chignons en direction axiale, comme illustré sur la figure 3. La figure 1 montre également que le processus de bobinage de l'enroulement d'induit met en jeu un mandrin 50 en forme de cône qui présente une surface extérieure pleine 51 qui s'accroit progressivement jusqu'à un diamètre légèrement supérieur au diamètre hors tout de l'extrémité de la partie d'appui 18 munie des ailettes 181. Ce mandrin conique 50 comporte également une partie terminale cylindrique 52, tournée vers la pièce 12, dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur au diamètre intérieur de la partie d'appui cylindrique 18, de manière à réaliser un centrage du cône 50 sur la partie d'appui 18 lorsque celles-ci sont rapprochées l'une de l'autre préalablement à l'opération de bobinage. On comprend qu'une telle pièce permet de réaliser le bobinage des enroulements sans risquer de blesser les conducteurs de bobinage, entraînés de façon classique en soi par le bras d'une bobineuse automatique. En fonctionnement du motoventilateur, les nervures 182 et les ailettes 181 contribuent à créer des turbulences d'air dans ces régions, qui comme on l'a indiqué vont contribuer à évacuer les calories issues en particulier du bobinage d'induit et du roulement à billes. REVENDICATIONS 1. Machine tournante, notamment motoventilateur pour véhicule automobile, comportant un induit (2) possédant une armature définissant des encoches et montée sur un arbre d'induit (4) et un bobinage d'induit logé dans lesdites encoches et présentant des chignons (36) aux extrémités axiales de ladite armature, ladite armature étant flanquée d'au moins une joue isolante (12), ladite joue isolante comportant une partie d'appui (18) en saillie du côté opposé à l'armature à distance de l'arbre d'induit, contre laquelle les chignons d'extrémités (36) du bobinage peuvent venir en appui de manière à laisser un espace entre ladite partie d'appui et ledit arbre, caractérisée en ce que la joue possède dans la région de la partie d'appui des aménagements (181, 182) d'agitation de l'air avoisinant lors de la rotation de la machine. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits aménagements comprennent des pales (182) prévues à l'intérieur de ladite partie d'appui. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites pales (182) s'étendent dans des plans essentiellement radiaux à partir de la partie d'appui (18) en direction de l'arbre d'induit (4), au voisinage de la joue. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites pales (182) s'étendent vers l'intérieur jusqu'à un palier (26) entourant l'arbre d'induit (4). 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits aménagements comprennent une pluralité d'ailettes (181) s'étendant à partir d'un bord d'extrémité de la partie d'appui (18) situé à l'opposé de la joue (12). 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdites ailettes (181) s'étendent vers l'extérieur de la partie d'appui (18) dans une direction essentiellement transversale à l'axe de rotation (6) de l'induit. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites ailettes (181) sont aptes à retenir en direction axiale des brins du chignon voisin de ladite partie d'appui. 8. Procédé de réalisation du bobinage d'induit d'une machine électrique selon l'une des revendications à 7, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à la réalisation du bobinage, une étape consistant à rapprocher de la partie d'appui (18) de la joue un cône de bobinage présentant de façon adjacente à ladite partie d'appui un diamètre supérieur au diamètre hors- tout de ladite partie d'appui au niveau des ailettes (1/1 1