Brevet FR2811146A1 — publié le 20020104

La présente invention est relative aux pièces de collecteurs surmoulés pour alternateurs, notamment de véhicule automobile et la réalisation de ces pièces. On connaît classiquement des collecteurs qui sont destinés à être emmanchés à force sur un arbre d'alternateur et qui sont réalisés par un surmoulage de matière isolante sur des languettes en des matériaux conducteurs. On a représenté sur la figure 1 un collecteur de ce type à une étape intermédiaire de sa fabrication. Ce collecteur comporte deux languettes électriquement conductrices la, lb, un surmoulage 2 et une bague cylindrique conductrice 3. Lesdites languettes la et lb sont généralement des languettes plates nervurées en cuivre. Elles s'étendent à partir d'une partie annulaire 2a que le surmoulage présente à une extrémité, jusqu'à la bague 3 en étant sensiblement parallèles à l'axe commun à la partie annulaire 2a et à la bague 3. La languette la étant plus courte que la languette lb, elle est en contact avec la bague 3 au niveau de la moitié de ladite bague qui est la moins éloignée de la partie annulaire 2a (partie 3a). La languette lb est quant à elle en contact avec la bague 3 au niveau de la moitié de ladite bague qui est la plus éloignée de la partie annulaire 2a (partie 3b). Une fois la pièce de collecteur qui vient d'être décrite assemblée, la bague 3 est tronçonnée circulairement dans sa partie médiane pour former deux bagues électriquement isolées. Des exemples de collecteurs en ce sens ont par exemple été décrits dans les demandes de brevet FR-2.710.197, FR-2.710.199 et FR-2.710.200 auxquelles on pourra avantageusement se référer. La réalisation de tels collecteurs pose néanmoins certains problèmes. En effet, il est nécessaire d'assurer un positionnement correct des languettes la et lb lors des opérations de surmoulage de façon à éviter qu'une portion de la languette la ou de la languette lb qui n'aurait pas été correctement surmoulée se trouve à nu à l'intérieur du collecteur ou à l'extérieur de celui-ci alors qu'elle n'aurait pas du l'être, créant ainsi des risques de mise à la masse par contact avec l'arbre de l'alternateur ou des courts-circuits entre les parties 3a et 3b de la bague 3 de l'alternateur. Les flèches représentées sur la figure 1 mettent en évidence des exemples de zones o des courts-circuits ou des mises à la masse sont susceptibles de se produire. Un but de l'invention est de résoudre ce problème. A cet effet, I'invention propose un procédé pour la réalisation d'une pièce de collecteur d'alternateur ou d'alterno-démarreur, notamment de véhicule automobile, selon lequel on surmoule une matière isolante sur deux éléments conducteurs sensiblement parallèles et on rapporte une bague de connexion qui présente une première partie annulaire destinée à être en contact avec l'un des éléments conducteurs et une deuxième partie annulaire destinée à être en contact avec l'autre des éléments conducteurs. Selon ce procédé au moins une portion d'au moins l'un des éléments conducteurs présente une protection en un matériau isolant sur laquelle le surmoulage est réalisé. Plusieurs variantes de mise en oeuvre sont envisageables: - on peut réaliser ladite protection en un matériau isolant par un pré - surmoulage avec le matériau isolant sur ladite portion, préalablement à l'étape de surmoulage des deux éléments conducteurs; - la protection en un matériau isolant peut être une pièce que l'on referme sur ladite portion d'élément conducteur, préalablement à l'étape de surmoulage des deux éléments conducteurs; - la protection en un matériau isolant peut être un film en résine d'époxy dont on recouvre ladite portion d'élément conducteur, préalablement à l'étape de surmoulage des deux éléments conducteurs; - un élément conducteur peut être un fil métallique, la protection en un matériau isolant est une gaine qui entoure ledit fil. L'invention concerne également une pièce de collecteur d'alternateur ou d'alterno-démarreur, notamment de véhicule automobile, comportant deux éléments conducteurs sensiblement parallèles, un surmoulage en une matière isolante et une bague de connexion qui présente une première partie annulaire destinée à être en contact avec l'un des éléments conducteurs et une deuxième partie annulaire destinée a être en contact avec l'autre des éléments conducteurs, cette pièce étant telle qu'une protection en un matériau isolant est interposée entre une portion d'au moins l'un des éléments conducteurs et le surmoulage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1, déjà analysée, représente schématiquement une vue en coupe d'une pièce de collecteur conforme à un état de la technique connu, à une étape intermédiaire de sa fabrication; - la figure 2 est une représentation similaire à celle de la figure 1, illustrant un mode de mise en oeuvre possible pour le procédé proposé par l'invention. a Le procédé dont le principe est illustré sur la figure 2 consiste à pré surmouler un matériau diélectrique isolant 4 sur les portions des languettes la, lb qui sont susceptibles de créer des problèmes de courts- circuits ou de mise à la masse, et ce avant la réalisation du surmoulage 2. A titre d'exemple, on peut procéder de la façon suivante. On découpe les languettes la, lb dans un rouleau de cuivre au moyen d'une presse qui permet, à 3000 pièces/h, la découpe des formes développées desdites languettes la, lb. Puis on réalise le pré surmoulage des portions à isoler sur lesdites pièces. Ces portions sont par exemple d'une longueur de quelques mm. Elles peuvent surmouler les languettes sur environ 50 % de leur longueur. Le matériau utilisé pour réaliser ce pré - surmoulage est un matériau thermoplastique, par exemple un polyamide ou un polypropylène. Bien entendu, les zones par lesquelles les languettes la, lb doivent être en contact avec portions 3a et 3b de la bague 3 ou être connectées à des fils ou câbles électriques ne sont pas pré-surmoulées par ce matériau isolant. Après cette opération de pré surmoulage, on passe sur les languettes un outil qui finit leur découpe et assure leur mise en forme (cambrage). Puis, les languettes ainsi pré - surmoulées et conformées sont surmoulées avec le matériau destiné a constituer le surmoulage 2, lequel est un matériau thermodurcissable. La bague 3 est ensuite positionnée sur la pièce ainsi obtenue. Le procédé qui vient d'être décrit présente de nombreux avantages. Il permet de simplifier les moyens qui sont nécessaires au maintien des languettes lors de l'opération de surmoulage avec le matériau qui constitue le surmoulage 2 destiné à être traversé par l'arbre du rotor de l'alternateur. Il permet, par conception, d'éradiquer les pièces potentiellement défaillantes. Ceci est notamment important dans la mesure o il n'est pas possible pour les fournisseurs qui fabriquent les pièces de collecteur de vérifier s'il y a ou non un court-circuit entre les portions 3a et 3b. En effet, les pièces de collecteurs sont généralement livrées avec des bagues 3 non tronçonnées. Ce n'est qu'après montage que les deux portions 3a et 3b sont séparées par usinage. Au surplus, les pré - surmoulages 4 contribuent à conférer aux languettes une certaine rigidité et à simplifier en conséquence la conception des languettes de connexion, dont les formes, les nervures et la matière doivent sinon être adaptées pour permettre une rigidité naturelle empêchant les languettes de bouger lors de l'opération de surmoulage. Le pré - surmoulage a l'avantage de permettre une protection des languettes sur l'ensemble de leurs faces. On l'aura compris, le procédé proposé par l'invention permet de résoudre un problème majeur de qualité, et ce en utilisant des outils industriels qui sont des outils classiques. D'autres modes de réalisation de l'invention que celui qui vient d'être décrit sont bien entendu possibles. Notamment, le matériau isolant 4, au lieu d'être surmoulé, peut se présenter sous la forme d'une pièce, par exemple à verrouillage élastique, apte à être refermée sur les éléments conducteurs. L'opération consistant à refermer cette pièce peut être réalisée manuellement ou avec un moyen automatisé. La pièce peut avoir une forme annulaire ou la forme d'une gaine. En variante encore, le matériau isolant 4 peut être constitué par un film en résine d'époxy dont on recouvre les languettes, au niveau des zones à isoler. En variante encore, les languettes peuvent être remplacées par d'autres connecteurs et notamment par des fils métalliques, par exemple en cuivre, gainés notamment au niveau de leurs portions à protéger. Ces différentes variantes permettent également les avantages ci- dessus mentionnés. La solution à languettes pré - surmoulées est néanmoins préférée. Ainsi qu'on le sait, les portions 3a, 3b sont destinées à former des pistes collectrices pour des balais reliés à un régulateur de tension que comporte l'alternateur. Les extrémités des languettes la, lb sont destinées, au niveau de la partie annulaire 2a, à être reliées par des liaisons filaires aux extrémités du bobinage d'excitation que comporte le rotor de l'alternateur. Cet alternateur, en variante, est une machine électrique tournante réversible pour constituer également un moteur électrique, plus précisément un démarreur pour démarrer le moteur thermique du véhicule, la machine étant appelée alterno-démarreur. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation d'une pièce de collecteur d'alternateur ou d'alterno-démarreur, notamment de véhicule automobile, selon lequel on surmoule une matière isolante sur deux éléments conducteurs sensiblement parallèles et on rapporte une bague de connexion qui présente une première partie annulaire destinée à être en contact avec l'un des éléments conducteurs et une deuxième partie annulaire destinée à être en contact avec l'autre des éléments conducteurs, caractérisé en ce que au moins une portion d'au moins l'un des éléments conducteurs présente une protection en un matériau isolant sur laquelle le surmoulage est réalisé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise ladite protection en un matériau isolant par un pré - surmoulage avec le matériau isolant sur ladite portion, préalablement à l'étape de surmoulage des deux éléments conducteurs. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la protection en un matériau isolant est une pièce que l'on referme sur ladite portion d'élément conducteur, préalablement à l'étape de surmoulage des deux éléments conducteurs. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la protection en un matériau isolant est un film en résine d'époxy dont on recouvre ladite portion d'élément conducteur, préalablement à l'étape de surmoulage des deux éléments conducteurs. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément conducteur est un fil métallique et en ce que la protection en un matériau isolant est une gaine qui entoure ledit fil. 6. Pièce de collecteur d'alternateur ou d'alterno-démarreur, notamment de véhicule automobile, comportant deux éléments conducteurs sensiblement parallèles, un surmoulage en une matière isolante et une bague de connexion qui présente une première partie annulaire destinée à être en contact avec l'un des éléments conducteurs et une deuxième partie annulaire destinée à être en contact avec l'autre des éléments conducteurs, caractérisée en ce qu'une protection en un matériau isolant est interposée entre une portion d'au moins l'un des éléments conducteurs et le surmoulage. 7. Pièce de collecteur selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite protection en un matériau isolant est un pré - surmoulage avec le matériau isolant sur ladite portion. 8. Pièce selon la revendication 6, caractérisé en ce que la protection en un matériau isolant est une pièce refermée sur ladite portion. 9. Pièce selon la revendication 6, caractérisé en ce que la protection en un matériau isolant est un film en résine d'époxy qui recouvre ladite portion d'élément conducteur. 10. Pièce selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un élément conducteur est un fil métallique et en ce que la protection en un matériau isolant est une gaine qui entoure ledit fil.