Brevet FR2792470A1 — publié le 20001020

STATOR DE MACHINE ELECTRIQUE ROTATIVE ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELUI-CI Description La présente invention se rapporte à un stator d'une machine électrique rotative présentant une rigidité diélectrique améliorée au niveau d'un bord d'un orifice d'entrée axial d'une fente et à un procédé de fabrication de celui-ci. Il est connu qu'une conception est décrite dans le document JP 58- 157349A destinée à améliorer la rigidité diélectrique au niveau d'un bord d'une fente formée sur un stator d'une machine électrique rotative. Dans cette technique antérieure, des plis ondulés sont formés au préalable sur une partie d'un élément isolant o l'élément isolant vient en contact avec un bord d'une fente. Après cela, une partie d'extrémité de l'élément isolant étendu à partir de la fente est chauffée et déployée. Il en résulte que la facilité à insérer un conducteur dans la fente est améliorée, et qu'un isolement est maintenu en insérant l'élément isolant en vue de séparer le conducteur et le bord. Cependant, dans la technique antérieure, une matrice de chauffage et de formage est pressée sur le noyau de stator lorsque la partie d'extrémité est chauffée et déployée. L'isolant est pressé sur le bord de la fente, et l'épaisseur est diminuée. De ce fait, il existe une possibilité de défaut d'isolement si le conducteur est comprimé entre la matrice et le bord de la fente et est déformé. La présente invention traite ces inconvénients en réalisant un agencement de stator amélioré. C'est de ce fait un but de la présente invention de réaliser un stator présentant une rigidité diélectrique améliorée au niveau du bord de la fente et un procédé de fabrication. Conformément à la présente invention, une extrémité déployée est formée sur un élément isolant. L'élément isolant est déplacé en direction d'un côté de l'extrémité déployée avant qu'un conducteur ne soit inséré à partir de l'extrémité déployée. De ce fait, la facilité à insérer le conducteur est améliorée en raison de l'extrémité déployée. Un dommage supplémentaire sur la marque de déformation est empêché lorsque le conducteur est inséré. De ce fait, un défaut d'isolement au niveau d'une marque de déformation est empêché. 2 2792470 Il est préféré que la marque de déformation soit positionnée à l'extérieur de la fente après qu'un conducteur soit inséré. Dans cette conception du stator, un dommage supplémentaire sur la marque de déformation est empêché pendant que le conducteur est inséré. L'épaisseur de l'élément isolant positionné entre un bord d'une fente et le conducteur est maintenue plus épaisse que la marque de déformation amincie. On se rendra compte des autres caractéristiques et avantages de la présente invention de même que des procédés de mise en oeuvre et de la fonction des parties associées, d'après -une étude de la description détaillée suivante, des revendications annexées, et des dessins, dont la totalité fait partie de cette demande. Dans les dessins: La figure 1 est une vue en perspective représentant un noyau de stator et un élément isolant d'un mode de réalisation de la présente invention, La figure 2 est une vue en perspective représentant une forme d'un conducteur inséré dans le noyau de stator, La figure 3 est une vue latérale représentant un procédé de déploiement de l'élément isolant, La figure 4 est une vue latérale représentant un procédé de déploiement de l'élément isolant, La figure 5 est une vue latérale représentant un procédé de déploiement de l'élément isolant, La figure 6 est une vue latérale représentant un procédé de déploiement de l'élément isolant, La figure 7 est une vue latérale représentant un procédé de déploiement de l'élément isolant, La figure 8 est une vue latérale représentant un procédé de poussée vers le haut du conducteur, La figure 9 est une vue latérale représentant un procédé de poussée vers le haut du conducteur, La figure 10 est une vue latérale représentant un procédé d'insertion du conducteur, La figure 11 est une vue latérale représentant un procédé d'insertion du conducteur, La figure 12 est une vue latérale représentant une forme après que l'insertion du conducteur soit achevée, 3 2792470 La figure 13 est une vue en coupe suivant la direction de la circonférence du noyau de stator représentant l'élément isolant et le noyau de stator, et La figure 14 est une vue en coupe suivant la direction de la circonférence du noyau de stator représentant l'élément isolant et le noyau de stator. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit en faisant référence aux dessins. Un stator comporte un noyau de stator cylindrique 1, une pluralité d'éléments isolants 2 et une pluralité de conducteurs 3. Chaque élément isolant 2 est fait d'un matériau en feuille. Chaque conducteur 3 est réalisé suivant une forme de U. Le noyau de stator 1 est formé en stratifiant des feuilles d'acier au silicium minces. Une pluralité de fentes 4 sont formées sur le noyau de stator 1 à des intervalles réguliers. Chaque fente 4 présente une ouverture 4a à l'intérieur du noyau de stator 1 et des ouvertures au niveau des deux côtés axiaux. Le noyau de stator 1 est formé en vue de loger une bobine de stator triphasé. L'élément isolant 2 peut être fait par exemple d'un papier isolant ou bien d'une feuille d'étoffe non tissée. Comme représenté sur la figure 2, le conducteur en forme de U 3 est un fil de cuivre présentant une section transversale rectangulaire correspondant à la fente 4. Le conducteur 3 comporte des parties logées 3a devant être logées dans les fentes 4, une partie de coude 3b reliant les parties logées 3a et des extrémités de connexion 3c devant être reliées à l'autre conducteur. Les deux parties logées 3a sont respectivement insérées dans les fentes 4 espacées d'un pas prédéterminé. Après cela, les deux extrémités de connexion 3c du conducteur en forme de U 3 sont respectivement tordues suivant une direction prédéterminée d'un degré prédéterminé. Après cela, l'une des extrémités de connexion 3c est reliée à une autre des extrémités de connexion 3c. Alors, la bobine de stator est réalisée. Dans cette conception, l'une des parties logées 3a et la partie de coude 3b sont reliées par l'intermédiaire d'une partie pliée 3d. Ensuite, le procédé d'insertion et le procédé de déploiement de l'élément isolant 2 seront décrits en faisant référence aux figures 3 à 7. Tout d'abord, les bords latéraux longitudinaux de l'élément isolant en forme de feuille 2 sont mis en chevauchement l'un 4 2792470 avec l'autre en arrondissant l'élément isolant en forme de feuille 2 suivant une forme cylindrique. Alors, une partie en chevauchement 2a est formée. L'élément isolant cylindrique 2 est inséré dans la fente 4 depuis une extrémité axiale de la fente 4 de sorte que la partie en chevauchement 2a soit positionnée afin d'être opposée à une surface interne de la fente 4. Dans ce mode de réalisation, la partie en chevauchement 2a est positionnée à l'extérieur radial. Chacun des éléments isolants 2 réalise une cavité interne destinée à recevoir et à loger un conducteur. De ce fait, comme représenté sur la figure 3, les éléments isolants de forme cylindrique 2 sont disposés dans les fentes 4 en vue de former une ligne. Ensuite, une unité de formage 5 chauffée à une température prédéterminée est pressée sur les extrémités des éléments isolants 2 faisant saillie à partir des fentes 4. L'unité de formage 5 comporte une pluralité de matrices d'unité de formage a reliées de façon intégrée suivant une rangée. Chacune des matrices d'unité de formage 5a présente une forme conique. Dans ce mode de réalisation, chacune des matrices d'unité de formage 5a présente une forme de pyramide quadrangulaire. L'extrémité 5b de la matrice 5a présente une forme correspondant à la forme de la fente 4 afin qu'elle puisse être insérée dans la fente. Les matrices d'unité de formage 5a sont positionnées en vue d'être insérées dans des fentes alternées 4 de façon simultanée. Les matrices d'unité de formage 5a peuvent être agencées en vue d'être insérées toutes les trois fentes ou analogue. Comme représenté sur la figure 4, l'unité de formage 5 dans laquelle les matrices d'unité de formage 5a sont chauffées jusqu'à une température prédéterminée, est déplacée grâce à un dispositif d'entraînement qui n'est pas représenté de sorte que les matrices d'unité de formage 5a sont mises en contact avec les extrémités des éléments isolants 2. Comme représenté sur la figure 5, chacun des éléments isolants 2 faisant saillie à partir des fentes 4 est comprimé entre la matrice d'unité de formage 5a et un bord formé le long d'une ouverture axiale de la fente 4. Chacune des extrémités des éléments isolants 2 est déployée sous la forme d'un entonnoir. De ce fait, des extrémités déployées 2b sont formées. Dans le procédé décrit ci-dessus, l'élément isolant 2 est pressé sur le bord 4b formé entre la surface d'extrémité axiale 2792470 du noyau de stator 1 et la surface intérieure de la fente 4. De ce fait, une marque de déformation 2c, qui est plus mince que l'autre partie, est formée sur une partie o l'élément isolant 2 est comprimé entre la matrice d'unité de formage 5a et le bord 4b. L'unité de formage 5 est déplacée vers le haut grâce au dispositif d'entraînement après que les extrémités des éléments isolants 2 soient déployées comme représenté sur la figure 6. L'unité de formage 5 se déplace d'une fente suivant la direction de la circonférence du noyau de stator de façon que l'unité de formage 5 soit positionnée au-dessus des éléments isolants 2 dans lesquels les extrémités ne sont pas encore traitées. Après cela, l'unité de formage 5 est déplacée de nouveau vers le bas, et est pressée sur les éléments isolants 2 en vue de les traiter comme représenté sur la figure 7. De ce fait, les extrémités des éléments isolants 2 sont traitées grâce à un procédé de déploiement. Il en résulte que le noyau de stator 1 équipé des éléments isolants 2 présentant les extrémités déployées est obtenu comme représenté sur la figure 1. Ensuite, un procédé de poussée vers le haut de l'élément isolant 2 et un procédé d'insertion des conducteurs dans les fentes 4 seront décrits en faisant référence aux figures 8 à 12. Tout d'abord, les éléments isolants 2 sont déplacés d'une distance prédéterminée en les poussant à partir des autres extrémités des éléments isolants 2, c'est-à-dire à partir des extrémités qui ne sont pas traitées par le procédé de chauffage et de formage comme représenté sur les figures 8 et 9. Le procédé de poussée vers le haut des éléments isolants 2 est exécuté en utilisant une plaque de support 6 et un moteur d'entraînement qui n'est pas représenté. Le procédé comprend une étape destinée à amener la plaque de support 6 en contact avec les autres extrémités des éléments isolants 2, et une étape destinée à pousser la plaque de support 6 grâce au moteur d'entraînement en vue de pousser la totalité des éléments isolants vers le haut de façon simultanée. Une pluralité de conducteurs en forme de U 3 sont insérés dans les ouvertures par les éléments isolants 2 dans les fentes 4. Les conducteurs 3 sont insérés depuis les extrémités déployées des éléments isolants 2 après que le procédé de poussée vers le haut de l'élément isolant 2 soit terminé comme représenté sur la figure 10. A cet instant, les deux parties 6 2792470 logées 3a du conducteur en forme de U 3 sont logées dans les fentes 4 espacées respectivement d'un pas de pôle magnétique prédéterminé. Les autres extrémités des éléments isolants 2 sont supportées par la plaque de support 6 même lorsque les conducteurs 3 sont insérés dans les fentes 4. Le procédé d'insertion des conducteurs 3 dans les fentes 4 est poursuivi jusqu'à ce que les extrémités des conducteurs 3 viennent en contact avec la plaque de support 6. Après que les extrémités des conducteurs 3 soient venues en contact avec la plaque de support 6, les conducteurs 3 sont davantage insérés par une libération d'un support par la plaque de support 6. Dans ce mode de réalisation, le support est libéré en déplaçant la plaque de support 6 en arrière de façon synchrone avec l'insertion du conducteur. Les conducteurs 3 sont insérés jusqu'à ce que les parties pliées 3d des conducteurs 3 reposent sur les bords 4b des fentes 4. Un aspect qui est représenté sur la figure 12 est obtenu après que le procédé d'insertion des conducteurs 3 soit achevé. Les marques de déformation 2c sont placées à l'extérieur des fentes 4 lorsque l'insertion du conducteur 3 est achevée. Les extrémités de connexion 3c d'un conducteur 3 sont pliées suivant une direction circonférentielle opposée en vue de réaliser respectivement une conduction électrique avec l'autre conducteur 3 espacé du pas de pôle magnétique prédéterminé. Les deux extrémités de connexion 3c des différents conducteurs 3 sont réunies. Il en résulte que la bobine de stator est constituée grâce aux conducteurs 3. Comme représenté sur la figure 13, la partie de l'élément isolant 2 qui est opposée au bord 4b de la fente 4 est amincie sous forme de la marque de déformation 2c, du fait qu'elle est comprimée entre le bord 4b et l'unité de formage 5. Cette marque de déformation amincie 2c est déplacée vers l'extérieur de la fente 4 pendant le procédé de poussée vers le haut de l'élément isolant 2. Au cours du procédé d'insertion du conducteur 3, le conducteur 3 est inséré jusqu'à ce que la partie pliée 3d vienne en contact avec le bord 4b de la fente 4. De ce fait, l'élément isolant 2 est pressé sur le bord 4b de la fente 4 par la partie pliée 3d du conducteur 3. Cependant, la marque de déformation 2c a été repoussée vers l'extérieur de la fente 4. De ce fait, une partie pressée sur le 7 2792470 bord 4b par le conducteur 3 est différente de la partie de la marque de déformation amincie 2c. Il en résulte qu'un défaut d'isolement entre le conducteur 3 et le noyau de stator 1 au niveau de la partie de la marque de déformation 2c est empêché. Dans ce mode de réalisation, la plaque de support 6 supporte les éléments isolants 2 au niveau des extrémités qui ne sont pas déployées. De ce fait, il est empêché que la marque de déformation 2c soit de nouveau poussée en arrière vers le bord 4b de la fente 4. Ceci est efficace en vue de maintenir l'isolement. - Dans ce mode de réalisation, les extrémités des éléments isolants 2 sont déployées grâce à des matrices de formage 5a présentant chacune la forme d'une pyramide quadrangulaire. En conséquence, les extrémités des éléments isolants 2 peuvent être facilement déployées uniquement en pressant la matrice d'unité de formage chauffée 5a. En outre, il est possible d'améliorer la facilité pour insérer les conducteurs 3 dans les fentes 4 en déployant les extrémités des éléments isolants 2. Dans ce mode de réalisation, l'unité de formage 5 comporte une pluralité de matrices d'unité de formage 5a qui sont reliées de façon intégrée suivant une ligne. L'unité de formage 5 est conçue de façon à être capable d'appliquer le procédé de chauffage et de formage à la pluralité des éléments isolants 2 de façon simultanée. De ce fait, il est possible de raccourcir la main d'oeuvre du procédé de fabrication. Dans ce mode de réalisation, l'unité de formage 5 peut être insérée dans les fentes 4 tour à tour. De ce fait, le procédé de déploiement est facilement exécuté sans collision de matrices d'unité de formage adjacentes 5a, même lorsque le procédé de déploiement est exécuté sur le noyau de stator 1 présentant un nombre important de fentes réalisées à des intervalles plus étroits entre celles-ci. Dans ce mode de réalisation, la partie en chevauchement 2a est formée en faisant chevaucher les extrémités de l'élément isolant en forme de feuille 2 formé suivant la forme cylindrique. L'élément isolant 2 couvre et remplit l'ouverture intérieure 4a de la fente 4. La partie en chevauchement 2a est positionnée de façon à être opposée à la paroi extérieure radiale dans la fente 4 et est intercalée entre le conducteur 3 et la surface intérieure de la fente 4. De ce fait, il est possible de maintenir de façon sûre l'isolement même sous une forte vibration du générateur de courant alternatif de véhicule. Dans ce mode de réalisation, la partie déployée 2b est réalisée sous la forme d'un entonnoir. En variante, une forme présentant des échelons, une forme présentant un rebord, une forme présentant des plis déployés ou analogues peuvent être utilisées en tant que variante en vue de réaliser des fonctions et des effets similaires à ceux décrits ci-dessus. Bien que la présente invention ait été décrite en liaison avec les modes de réalisation préférés de celle-ci en faisant référence aux dessins annexés, on doit noter que divers changements et modifications seront évidents pour l'homme de l'art. De tels changements et modifications doivent être compris comme étant inclus à l'intérieur de la portée de l'invention telle qu'elle est'définie dans les revendications annexées. Ainsi, conformément à la présente invention, le stator d'une machine électrique rotative comprend: un noyau de stator présentant une fente comportant une ouverture suivant l'intérieur radial, et un élément isolant réalisé suivant une forme cylindrique et disposé dans ladite fente, dans lequel, ledit élément isolant présente une extrémité déployée sur celui- ci, et ladite extrémité déployée est positionnée en vue de présenter une distance prédéterminée par rapport à un bord de ladite fente, ladite extrémité déployée étant de préférence formée sur une seule extrémité dudit élément isolant. Le stator peut comprendre en outre une pluralité de fentes, une pluralité d'éléments isolants dans celles-ci, et un conducteur en forme de U présentant une partie de coude située sur un côté axial o ladite extrémité déployée fait saillie. Ledit conducteur en forme de U peut comprendre en outre des parties logées, logées dans lesdites fentes et ladite partie de coude reliant lesdites parties logées, et ledit élément isolant peut comporter une marque de déformation formée par une unité de formage pressée sur ledit élément isolant, ledit élément isolant peut être pressé sur un bord par une partie pliée formée entre ladite partie logée et ladite partie de coude dudit conducteur, et ladite marque de déformation peut être positionnée de façon à présenter une distance prédéterminée par rapport audit bord. 9 2792470 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative, le procédé comprenant: l'insertion d'un élément isolant (2) dans une fente (4) formée sur un noyau de stator (1) du stator, ledit élément isolant fournissant une cavité interne destinée à loger un conducteur, le déploiement d'une extrémité dudit élément isolant faisant saillie à partir de ladite fente, le déplacement dudit élément isolant d'une distance prédéterminée en direction d'un côté de ladite extrémité déployée dans ledit processus de déploiement, et l'insertion du conducteur dans ladite cavité à partir de ladite extrémité déployée dans ledit processus de déploiement. 2. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 1, dans lequel: ladite extrémité est déployée en utilisant une unité de formage qui est chauffée, ladite unité de formage étant pressée sur ladite extrémité. 3. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 2, dans lequel: ladite unité de formage comprend une matrice d'unité de formage de forme conique. 4. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 3, dans lequel: ladite unité de formage comprend une pluralité de matrices d'unité de formage. 5. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 2 ou 3, comprenant en outre: une pluralité de fentes et une pluralité d'éléments isolants dans celles-ci, et dans lequel ladite unité de formage déploie une pluralité d'extrémités en déployant une partie desdites extrémités, en se déplaçant suivant une direction circonférentielle et en déployant une autre desdites extrémités. 2792470 6. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel: ledit processus d'insertion du conducteur comprend, le démarrage d'une insertion dudit conducteur alors que ledit élément isolant est supporté de façon axiale, la libération d'un support dudit élément isolant, et la poursuite de ladite insertion. 7. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel: ledit élément isolant comporte une partie en chevauchement formée en faisant chevaucher les deux extrémités dudit élément isolant l'une sur l'autre, ladite partie en chevauchement étant positionnée de façon à être opposée à une surface de paroi intérieure de ladite fente. 8. Procédé de fabrication d'un stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 7, dans lequel: ladite partie en chevauchement est positionnée suivant un extérieur radial. 9. Stator d'une machine électrique rotative comprenant: un noyau de stator présentant une fente comportant une ouverture suivant l'intérieur radial, et un élément isolant réalisé suivant une forme cylindrique et disposé dans ladite fente, dans lequel, ledit élément isolant présentant une extrémité déployée sur celui-ci, et ladite extrémité déployée étant positionnée en vue de présenter une distance prédéterminée par rapport à un bord de ladite fente. 10. Stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 9, dans lequel: ladite extrémité déployée est formée sur une seule extrémité dudit élément isolant. 11. Stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 9 ou 10, dans lequel: 1il 2792470 l'élément isolant présente une partie en chevauchement formée en faisant chevaucher les deux extrémités dudit élément isolant l'une sur l'autre, ladite partie en chevauchement étant positionnée de façon à être opposée à une surface de paroi intérieure de ladite fente. 12. Stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 11, dans lequel: ladite partie en chevauchement est positionnée suivant un extérieur radial. 13. Stator d'une machine électrique rotative selon l'une des revendications 9 à 12, comprenant en outre: une pluralité de fentes, une pluralité d'éléments isolants dans cellesci, et un conducteur en forme de U présentant une partie de coude située sur un côté axial o ladite extrémité déployée fait saillie. 14. Stator d'une machine électrique rotative selon la revendication 13, dans lequel: ledit conducteur en forme de U comprend en outre des parties logées, logées dans lesdites fentes et ladite partie de coude reliant lesdites parties logées, dans lequel ledit élément isolant comporte une marque de déformation formée par une unité de formage pressée sur ledit élément isolant, ledit élément isolant étant pressé sur un bord par une partie pliée formée entre ladite partie logée et ladite partie de coude dudit conducteur, et ladite marque de déformation étant positionnée de façon à présenter une distance prédéterminée par rapport audit bord.