Brevet FR2801741A1 — publié le 20010601

"Collecteur d'induit à crochets et induit et équipement de véhicule le comportant" La présente invention concerne un collecteur d'induit de machine électrique tournante. La présente invention concerne plus particulièrement un collecteur d'induit de machine électrique tournante, du type comporte à l'extrémité de chacune de ses lames conductrices extremité de raccordement aux fils d'un bobinage en forme de crochet. La présente invention concerne aussi un induit de machine électrique tournante comportant un tel collecteur, ainsi équipement électrique de véhicule automobile comprenant induit de ce type. Selon une conception classique d'un tel type de collecteur d'induit, le raccordement des fils du bobinage de l'induit avec lames conductrices du collecteur se fait notamment par soudage, avec ou sans apport de brasure, ou par sertissage à chaud des fils. Le raccordement des fils du bobinage peut-être réalisé directement dans des encoches ou dans des crochets aménagés à effet à l'extrémité de raccordement de chaque lames conductrices. Cependant, dans le premier cas, une telle réalisation nécessite, notamment lorsque l'induit est de petite taille, un outillage compliqué pour le maintien puis le soudage des fils du bobinage de l'induit sur les lames conductrices du collecteur. La seconde méthode est limitée, notamment pour un collecteur de petit diamètre comportant un grand nombre de lames conductrices. En effet, la proximité des fils de bobinage à raccorder sur deux crochets adjacents présente des risques important de formation d'arcs électriques et de court-circuits lors du soudage. Dans le but de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un collecteur d'induit de machine électrique tournante, du type en forme de tambour qui comporte une surface cylindrique externe sur laquelle sont agencées des lames conductrices longitudinales d'orientation axiale qui comportent chacune une piste de frottement pour des balais ou charbons, et dont chacune est prolongée par une extrémité de raccordement, aux fils bobinage, en forme de crochet ouvert longitudinalement, crochet comportant un tronçon d'embase situé dans prolongement avant de la lame conductrice, un tronçon raccordement en forme de pli et un tronçon d'extrémité libre s'étend vers l'arrière au-dessus du tronçon d'embase, caractérise en ce que le tronçon de raccordement d'au moins un crochet décalé longitudinalement par rapport au tronçon de raccordement d'un crochet adjacent. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le pli d'un tronçon de raccordement d'un crochet est décalé longitudinalement par rapport au pli d'un tronçon de raccordement d'un crochet adjacent ; - au moins une extrémité de raccordement est décalée longitudinalement par rapport à une extrémité de raccordement adjacente - le tronçon de raccordement de chaque crochet est décale longitudinalement par rapport aux tronçons de raccordement deux crochets adjacents ; - tronçons de raccordement des crochets sont alignés selon moins deux plans transversaux décalés longitudina lement par rapport à l'autre ; - tronçon d'extrémité libre comporte au moins une partie amincie dont la largeur transversale est inférieure à la largeur du tronçon d'embase ; - la partie amincie est réalisée entre les deux extrémités longitudinales du tronçon d'extrémité libre, de façon à réaliser une encoche; - la partie amincie s'étend jusqu'à l'extrémité libre arrière du tronçon d'extrémité libre. L'invention propose aussi. un induit machine électrique tournante du type comportant un rotor supportant un bobinage d'induit alimenté par des balais frottant un collecteur selon l'invention. L'invention propose encore un équipement de véhicule automobile, notamment un mécanisme d'essuie glace comportant un moteur électrique, caractérisé en ce que l'induit de son moteur est réalisé conformément aux enseignements l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description detaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera figures annexées dans lesquelles - 1a figure 1 représente un collecteur à crochets selon l'état de la technique qui appartient à machine électrique tournante ; - la figure 2 représente une vue partielle en perspective d'un induit de machine électrique tournante equipé d'un collecteur à crochets selon l'état de la technique ; - la figure 3 représente une vue en perspective d'un induit de machine électrique tournante équipé collecteur à crochets décalés selon l'invention ; - la figure 4 représente une partielle en perspective d'un collecteur à crochets décalés selon l'invention sur lequel sont raccordés des fils du bobinage ; - la figure 5 représente une vue partielle en perspective d'un collecteur à crochets décalés avant le pliage des crochets ; - la figure 6 représente une vue similaire à celle de la figure 5 sur laquelle les crochets sont pliés ; - la figure 7 représente une vue similaire à celle de la figure 6 selon une variante de réalisation crochets ; - la figure 8 représente une lame conductrice dont le tronçon d'extrémité libre arrière du crochet comporte une encoche; - la figure 9 représente une lame conductrice dont tronçon d'extrémité libre arrière du crochet comporte une partie amincie. Dans la description qui va suivre, on utilisera, à titre limitatif, une orientation d'avant en arrière conformément l'orientation de droite à gauche des figures. On a représenté sur la figure 1 une machine électrique tournante 10, telle qu'un moteur électrique pour un mécanisme d'essuie glace d'un véhicule automobile selon l'état de la technique. La machine électrique tournante 10 comporte un induit constituée notamment d'un rotor 14 qui supporte des fils 16 bobinage rotorique 18. Les fils 16 peuvent être constitués d'un corps conducteur en cuivre est recouvert par une couche de protection, telle que de l'émail, qui assure ainsi l'isolation électrique du corps conducteur. Le rotor 14 se prolonge axialement vers l'arrière au-delà l'une de faces axiales d'extrémité 20 par un arbre 22 supporte collecteur 24. Le collecteur 24, représenté en détail à la figure 2, présente sous la forme d'un tambour, d'axe de rotation A, dont corps cylindrique annulaire 26 est réalisé en matière isolante est monté sur l'arbre 22 du rotor 14. Le corps 26 porte une série de lames conductrices 30 agencées dans sa surface cylindrique externe sont orientées longitudinalement parallèlement à l'axe A sont disposées côte à côte. Selon un principe connu, un tel type de collecteur 24 est réalisé moulage, le corps annulaire 26 en matière isolante telle que plastique dur, étant surmoulé autour des lames conductrices 30. Les lames conductrices 30 sont régulièrement réparties autour du collecteur 24 et elles sont séparées l'une de l'autre par des rainures axiales 32 qui peuvent être remplies par de la matière isolante. Chacune des lames conductrices longitudinales d'orienta tion axiale 30 comporte une piste extérieure de frottement 34 pour balais ou charbons 36, représentés à la figure 1, relies electriquement au stator de la machine électrique tournante 1 Chaque piste de frottement 34 est prolongée par une extrémité avant de raccordement 38 qui est en forme de crochet ouvert longitudinalement vers l'arrière pour la relier aux fils 16 bobinage 18. Chacune des extrémités de raccordement 38 comporte tronçon d'embase 40 situé dans le prolongement avant de la lame conductrice 30, un tronçon intermédiaire de raccordement 42 en forme de pli et un tronçon d'extrémité libre arrière 44 qui s'étend vers l'arrière au-dessus du tronçon d'embase 40, le crochet présentant globalement une forme en épingle à cheveux avec un pli à 180 . Les fils 16 du bobinage 18 sont disposés à l'intérieur du pli du tronçon de raccordement 42, puis une électrode (non représentée) applique un effort dirigé vers l'axe A, sur le tronçon d'extrémité 44, de façon à le plaquer sur l'extrémité de raccordement 38 correspondante, et à refermer le crochet. L'électrode fournie alors un courant électrique qui est destiné à souder le tronçon d'extrémité 44 sur l'extrémité de raccordement et à souder le ou les fils 16 correspondants pour les relier electriquement à la piste 34 correspondante. II est nécessaire que les fils 16 du bobinage 18 raccordés a deux extrémités de raccordement 38 de piste adjacentes soit séparés par une lame d'air d'une épaisseur suffisante pour éviter formation d'arcs électriques et de court-circuits, notamment lors soudage qui provoque la carbonisation de la couche de protection. Cependant, pour des machines électriques tournantes telles qu'un moteur électrique pour un mécanisme d'essuie glace d'un véhicule automobile, il est fréquent que l'encombrement des fils 16 et extrémités de raccordement 38 soit trop important pour assurer une isolation suffisante. En effet, le collecteur 24 peut avoir diamètre de 30 mm et peut comporter une vingtaine de lames conductrices 30, l'utilisation de fils 16 d'un diamètre de 0,75 mm présentant alors un risque important de formation d'arcs électriques et de court-circuits. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Dans la suite de la description, les éléments identiques ou similaires ' ceux de l'état de la technique seront désignés par les mêmes chiffres de référence. La présente invention consiste, à décaler longitudina lement d'une distance déterminée le tronçon de raccordement d'au moins un crochet d'une extrémité de raccordement 38 rapport au tronçon de raccordement 42 d'un crochet adjacent. Conformément à la figure 3, une lame conductrice 301 décalée longitudinalement vers l'avant par rapport aux deux lames conductrices 302 adjacentes. Ainsi, les tronçons de raccordement 42 des crochets adjacents sont alignés selon deux plans transversaux qui sont sensiblement parallèles entre eux et qui sont décales longitudinalement l'un par rapport à l'autre d'une distance determinée D qui peut être par exemple de l'ordre de 2 mm. De ce fait, conformément à la figure 4, le point d'accrochage des fils 16 qui est situé à proximité du tronçon raccordement 42 est décalé longitudinalement entre deux extrémités de raccordement 38 adjacentes. La distance sépare alors deux points d'accrochage adjacents est ainsi augmentée, ce qui réduit, voire supprime, les risques de formation d'arcs électriques et de court-circuits. La figure 5 représente partiellement le collecteur 24 avant le pliage des extrémités de raccordement 38, de longueur initiale L, des lames conductrices 30. Elle illustre le décalage de la distance D qui existe entre deux lames conductrices 30 adjacentes. figure 6 représente le collecteur 24 après l'opération de pliage tronçons de raccordement 42. Cette opération est réalisée façon que les extrémités de raccordement 38 soient pliées façon semblable pour que deux tronçons de raccor dement soient décalés longitudinalement de la distance D. Selon une variante, conformément à la figure 7, les lames conductrices 30 du collecteur 24 sont identiques. Le décalage longitudinal des tronçons de raccordement 42 deux lames conductrices 30 adjacentes est alors obtenu le décalage longitudinal du pli des tronçons de raccordement Ainsi, les tronçons de raccordement 42 crochets sont alignés selon deux plans sensiblement paralleles qui sont perpendiculaires à l'axe A et qui sont décalés longitudinalement l'un rapport à l'autre d'une distance D. Avantageusement, conformément à la figure 8, les tronçons d'extrémité arrière 44 des extrémités de raccordement 38 comportent au moins une partie amincie dont la largeur transversale est inférieure à la largeur des tronçons d'embase 40 et de raccordement 42. partie amincie peut-être réalisée entre les deux extrémites longitudinales du tronçon d'extrémité libre 44 de façon à réaliser de chaque côté du tronçon une encoche 46, conformément à l'extrémité de raccordement 38 de la lame conductrice 30 représentée à la figure 8. La partie amincie peut aussi s'étendre jusqu'à l'extrémité libre arrière du tronçon d'extrémité libre 44, conformément à l'extrémité de raccordement 38 de la lames conductrices 30 représentée à la figure 9. L'amincissement transversal des tronçons d'extrémité arrière permet d'augmenter l'épaisseur de lame d'air isolante existe entre deux fils 16 du bobinage situés sur deux extremités de raccordement 38 adjacentes. L'amincissement transversal peut aussi permettre d'augmenter le diamètre des fils 16 du bobinage 18 tout en conservant une lame d'air d'une épaisseur suffisante pour isoler électriquement les fils raccordés à deux lames conductrices 30 adjacentes, et éviter formation d'arcs électriques ou de court- circuits. REVENDICATIONS 1. Collecteur (24) d'induit (12) de machine électrique tournante (1 du type en forme de tambour qui comporte une surface cylindrique externe sur laquelle sont agencées des lames conductrices longitudinales (30) d'orientation axiale qui comportent chacune une piste de frottement (34) pour des balais ou charbons dont chacune est prolongée par une extrémité de raccordement (38), aux fils (16) d'un bobinage (18), en forme de crochet ouvert longitudinalement, le crochet comportant un tronçon d'embase (40) situé dans le prolongement avant de la lame conductrice (30), un tronçon de raccordement (42) en forme de pli et un tronçon d'extrémité libre (44) qui s'étend vers l'arrière au-dessus tronçon d'embase (40), caractérisé en ce que le tronçon de raccordement (42) d'au moins un crochet est décalé longitudinalement par rapport au tronçon de raccordement (42) d'un crochet adjacent. 2. Collecteur (24) d'induit (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pli d'un tronçon de raccordement (42) d'un crochet est décalé longitudinalement par rapport au d'un tronçon de raccordement (42) d'un crochet adjacent. 3. Collecteur (24) d'induit (12) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une extrémité de raccordement (38) est décalée longitudinalement par rapport à une extrémité de raccordement (38) adjacente. 4. Collecteur (24) d'induit (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon de raccordement (42) de chaque crochet est décalé longitudina lement par rapport aux tronçons de raccordement (42) des deux crochets adjacents. 5. Collecteur (24) d'induit (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les tronçons de raccordement (42) des crochets sont alignés selon au moins deux plans transversaux décalés longitudinalement l'un rapport à l'autre. 6. Collecteur (24) d'induit (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé que le tronçon d'extrémité libre (44) comporte au moins partie amincie dont la largeur transversale est inférieure à la largeur du tronçon d'embase (40). 7. Collecteur (24) d'induit (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie amincie est réalisée entre les deux extrémités longitudinales du tronçon d'extrémité libre (44), de façon à réaliser une encoche (46). 8. Collecteur (24) d'induit (12) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie amincie s'étend jusqu'à l'extrémité libre arrière du tronçon d'extrémité libre (44). 9. Induit (12) de machine électrique tournante (10) du type comportant un rotor (14) supportant un bobinage d'induit alimenté par des balais (36) frottant sur un collecteur (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Equipement de véhicule automobile, notamment un mécanisme d'essuie glace comportant moteur électrique, caractérisé en ce que l'induit (12) de moteur est réalisé conformément à la revendication précédente.