Brevet FR2893773A1 — publié le 20070525

Domaine de l'invention Cette invention concerne généralement un isolateur. Plus particulièrement, cette invention concerne un isolateur fixé à un noyau d'un moteur électrique ou similaire. Arrière-plan technique Diverses sortes d'isolateurs fixés à un noyau d'un moteur électrique ou similaire ont été proposées. Par exemple, un isolateur divulgué dans le document JP 2003-61287 A est réalisé en matériau à base de résine isolante et inclut une portion de corps principal et une pluralité de portions en extension. La portion de corps principal couvre axialement une face latérale d'un noyau qui inclut une pluralité de portions de dents s'étendant dans une direction radiale. Les portions en extension s'étendent depuis la portion de corps principal parallèlement à un axe du noyau de manière à couvrir plusieurs fentes qui sont formées respectivement entre les portions de dents adjacentes les unes aux autres. Deux isolateurs de ce genre sont attachés axialement sur le noyau depuis les deux côtés respectifs, principalement pour assurer l'isolation entre le noyau et un fil de bobinage. Le noyau du moteur électrique, ou similaire, a une structure compliquée avec une multiplicité de portions de dents (ou une pluralité de fentes) ce qui peut provoquer des difficultés lorsqu'on fixe l'isolateur en résine moulée sur le noyau. Cela est dû au fait que l'on exige que toutes les portions en extension, dont la forme peut légèrement varier, établissent simultanément un contact avec les fentes respectives pour le positionnement quand l'isolateur est assemblé sur le noyau. Ainsi, il existe un besoin pour un isolateur qui soit capable de permettre d'améliorer les performances à l'assemblage par rapport à un noyau. 135 Résumé de l'invention En accord avec un aspect de la présente invention, un isolateur qui comprend une portion de corps principal pour couvrir axialement une face latérale d'un noyau incluant une pluralité de portions de dents s'étendant dans une direction radiale, et une pluralité de portions en extension qui s'étendent depuis la portion de corps principal dans une direction axiale du noyau et couvrant une pluralité de fentes respectivement formées entre les portions de dents adjacentes les unes aux autres, est caractérisé en ce qu'une longueur d'extension de l'une des portions en extension depuis la portion de corps principal est choisie plus longue que d'autres portions en extension. En accord avec l'invention mentionnée ci-dessus, quand l'isolateur est fixé au noyau, l'une au moins des portions en extension, celle qui a la longueur d'extension plus longue à partir de la portion de corps principal que les autres portions en extension, établit en premier un contact avec la fente correspondante pour le positionnement. Ensuite, les portions en extension restantes établissent séquentiellement un contact avec les fentes correspondantes pour le positionnement. Ainsi, il n'est pas exigé que toutes les portions en extension établissent simultanément un contact avec les fentes correspondantes pour le positionnement quand l'isolateur est assemblé sur le noyau. Il en résulte que l'on peut améliorer les performances à l'assemblage. Avantageusement, trois des portions en extension ont chacune une longueur d'extension, depuis la portion de corps principal, plus longue que d'autres portions en extension. Brève description des dessins Les caractéristiques et éléments qui précèdent, ainsi que des caractéristiques et éléments additionnels de la présente invention deviendront mieux apparents à la lecture de la description détaillée qui va suivre, considérée en se référant aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : 2 la figure 1A est une vue en plan d'un isolateur selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 1B est une vue latérale de l'isolateur selon ce mode de réalisation de la présente invention ; la figure 1C est une vue en perspective partielle de l'isolateur selon ce mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2A est une vue en plan d'un stator auquel l'isolateur est appliqué ; la figure 2B est une vue latérale du stator auquel l'isolateur est appliqué ; et les figures 3A à 3D sont des vues latérales qui montrent les opérations d'assemblage de l'isolateur selon le mode de réalisation de la présente invention. Description détaillée Un mode de réalisation de la présente invention, employé dans un stator d'un moteur sans balais, est expliqué en se référant aux dessins annexés. La figure 2A est une vue en plan et la figure 2B est une vue latérale respectivement, d'un stator 10. Le stator 10 inclut un noyau 11 et deux isolateurs 12 qui sont réalisés en matériau isolant et qui sont fixés au noyau 11. Le noyau 11, qui est par exemple réalisé avec une couche stratifiée de plaques en acier, inclut un corps principal de noyau 1 la ayant une forme cylindrique, et une pluralité (par exemple 12) de portions de dents 1l b qui s'étendent radialement dans une direction vers l'intérieur, depuis une face intérieure du corps principal de noyau lia. Les portions de dents 11 b sont intégralement connectées les unes aux autres au moyen du corps principal de noyau 11 a et agencées à des espacements égaux dans la direction circonférentielle. De plus, une pluralité (par exemple 12) de fentes 11c sont formées respectivement entre les portions de dents l lb adjacentes les unes aux autres. Les figures 1A à 1c sont respectivement une vue en plan, une vue latérale, et une vue en perspective partielle, de chaque isolateur 12. Chaque isolateur 12 est moulé en un matériau à base de résine isolante (par exemple du nylon aromatique). L'isolateur 12 inclut une portion de corps principal 21 et une pluralité de portions en extension 22 (par exemple 12) qui s'étendent depuis la portion de corps principal 21 dans la direction axiale du noyau 11. Dans la figure 1B, seules six des portions en extension 22 sont montrées puisque les six autres portions en extension 22 sont agencées derrière celles-ci. La portion de corps principal 21 inclut de manière intégrale une portion annulaire 21a qui a sensiblement le même diamètre intérieur que celui du corps principal de noyau 11a, et une pluralité de portions en projection 21b qui s'étendent radialement dans une direction vers l'intérieur depuis une face intérieure de la portion annulaire 21a, de façon à correspondre aux portions de dents 11 b. La portion de corps principal 21 couvre axialement une face latérale du noyau 11. Chaque portion en extension 22 est moulée selon une forme cylindrique de manière à s'étendre le long d'une f a c e de la fente l i c dans la direction axiale du noyau 11. Un côté radialement intérieur de la portion en extension 22 est ouvert sur la totalité de sa longueur dans une direction axiale. La pluralité de portions en extension 22 couvrent respectivement la pluralité de fentes correspondantes l l c. Comme montré dans la figure 1 B, la pluralité de portions en extension 22 est constituée par quatre types de portions en extension 22a, 22b, 22c et 22d ayant différentes longueurs d'extension les unes par rapport aux autres depuis la portion de corps principal 21. Précisément, les portions en extension 22a, 22b, 22c et 22d ont des longueurs d'extension L1, L2, L3 et L4 respectivement (L 1 > L2 > L3 > L4). Il en résulte que la pluralité de portions en extension 22 est divisée en groupes, dont chacun est constitué par trois portions en extension ayant la même longueur d'extension depuis la portion de corps principal 21 (c'est-à-dire trois portions en extension 22a, trois portions en extension 22b, trois portions en extension 22c, et trois portions en extension 22d). De plus, les portions en extension 22 ayant la même longueur d'extension dans chaque groupe sont agencées à des espacements égaux dans une direction circonférentielle, comme montré dans la figure 1. Les portions en extension 22 sont formées de telle façon que leurs longueurs d'extension ne sont pas égales les unes aux autres, et qu'elles diffèrent les unes des autres d'une longueur prédéterminée. Avantageusement, des portions terminales de la pluralité de portions en extension sont formées avec des portions en chanfrein, respectivement. En l'espèce, comme montré dans la figure 1C, une portion en chanfrein 23 est formée sur une portion terminale de chaque portion en extension 22, de sorte que la longueur d'extension de chaque portion en extension 22 depuis la portion de corps principal 21 est plus courte sur un côté circonférentiel intérieur que sur un côté circonférentiel extérieur. Ensuite, on va expliquer en se référant aux figures 3A à 3D une opération d'assemblage, dans laquelle on fixe l'isolateur 12 sur le noyau 11. Dans les figures 3A à 3D, seul l'un des isolateurs 12 est montré, uniquement afin de simplifier les explications. L'opération d'assemblage pour les autres isolateurs 12 est la même, et l'on va donc omettre l'explication de cette opération. Comme montré dans la figure 3A, dans le cas où l'isolateur 12 est déplacé en direction du noyau 11 le long de l'axe du noyau 11, en premier lieu, trois portions en extension 22a ayant la longueur d'extension L1 la plus longue établissent un contact avec les fentes correspondantes l 1 c du noyau 11 pour le positionnement. Ensuite, quand l'isolateur 12 est déplacé plus loin en direction du noyau 11 dans cette situation, les portions en extension 22a sont insérées dans les fentes correspondantes llc alors que trois portions en extension 22b ayant la deuxième longueur d'extension L2 établissent un contact avec les fentes correspondantes l i c pour le positionnement, comme montré dans la figure 3B. Quand l'isolateur 12 est déplacé encore plus loin en direction du noyau 11, dans cette situation, les portions en extension 22a et 22b sont insérées dans les fentes correspondantes 11 c alors que trois portions en extension 22c, qui ont la troisième longueur d'extension L3, établissent un contact avec les fentes correspondantes 1 1 c pour le positionnement, comme montré dans la figure 3C. Quand l'isolateur 12 est déplacé encore plus loin en direction du noyau 11, les portions en extension 22a à 22c sont insérées dans les fentes correspondantes l 1 c alors que trois portions en extension 22d, qui ont la plus courte longueur d'extension L4 établissent un contact avec les fentes correspondantes llc pour le positionnement. Finalement, toutes les portions en extension 22a à 22d sont insérées dans les fentes correspondantes 1 1c au cours de la poursuite du mouvement de l'isolateur 12 en direction du noyau 11, ce qui mène à terminer l'opération d'assemblage de l'isolateur 12 par rapport au noyau 11 comme montré dans la figure 3D. En accord avec le mode de réalisation mentionné ci-dessus, l'isolateur 12 est assemblé sur le noyau 11 d'une manière telle que trois portions en extension 22a établissent d'abord un contact avec les fentes correspondantes l i c pour le positionnement. Dans ce cas, on satisfait du point de vue mécanique une condition statique dite déterminée. L'isolateur 12 peut être assemblé sur le noyau 11 dans un état stable. En outre, selon le mode de réalisation mentionné ci-dessus, le nombre de portions en extension 22 est un multiple de trois (c'est-à-dire 12). Ensuite, les portions en extension 22 sont divisées en groupes, c'est-à-dire trois portions en extension 22a, trois portions en extension 22b, trois portions en extension 22c, et trois portions en extension 22d, en se basant sur la longueur d'extension depuis la portion de corps principal 21. L'isolateur 12 est fixé au noyau 11 de sorte que trois portions en extension 22a, 22b, 22c ou 22d dans le même groupe, établissent séquentiellement un contact avec les fentes correspondantes 11c pour le positionnement, dans l'ordre allant de la plus longue à la plus courte longueur d'extension. Ainsi, l'isolateur 12 peut être assemblé sur le noyau 11 avec une condition statique déterminée dans chaque groupe. En outre, en accord avec le mode de réalisation mentionné ci-dessus, les portions en extension 22 établissent d'abord un contact avec les fentes correspondantes l i c pour le positionnement à des portions auxquelles les portions en chanfrein 23 ne sont pas formées (c'est-à-dire le côté circonférentiel extérieur). Ainsi, on peut encore améliorer les performances d'assemblage de l'isolateur 12 par rapport au noyau 11. Le mode de réalisation mentionné ci-dessus peut être modifié. Ainsi, les portions en chanfrein 23 peuvent être uniquement formées sur les portions en extension 22a qui sont les premières à établir un contact avec les fentes l 1 c. En outre, le nombre de portions en extension 22 (et des fentes 11 c) peut être d'autres multiples de trois, sans être limité à 12. En variante, le nombre de portions en extension 22 (et de fentes 11 c) pourra être changé de façon appropriée à un nombre autre que des multiples de trois. Par ailleurs, les portions en extension 22, à l'exception des trois portions en extension 22a qui établissent d'abord un contact avec les fentes l 1 c peuvent avoir des longueurs d'extension identiques les unes aux autres ou avoir des longueurs d'extension différentes les unes des autres. Dans ce cas, le fait que les portions en extension 22 autres que les trois portions en extension 22a puissent être divisées en groupes multiples ou non sera une option. En outre, le nombre de portions en extension 22a qui établissent un contact en premier avec les fentes l 1 c peut être égal ou supérieur à 1, sans être le nombre total, c'est-à-dire 12. Dans ce cas, le fait que la pluralité de portions en extension puisse être divisée en groupes multiples ou non sera une option. De plus, le présent mode de réalisation peut être employé dans un rotor d'un moteur sans balais. Dans ce cas, un noyau du rotor peut inclure une pluralité de portions de dents qui s'étendent dans une direction radialement extérieure, et un isolateur peut couvrir des fentes formées entre les portions de dents adjacentes les unes aux autres, de la même manière que dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus.35 Revendications 1. Isolateur (12) comprenant une portion de corps principal (21) pour couvrir axialement une face latérale d'un noyau (11) qui inclut une pluralité de portions de dents (1 l b) s'étendant dans une direction radiale, et une pluralité de portions en extension (22) qui s'étendent depuis la portion de corps principal dans une direction axiale du noyau et qui couvrent une pluralité de fentes (1lc) respectivement formées entre les portions de dents adjacentes les unes aux autres, caractérisé en ce qu'une longueur d'extension de l'une des portions en extension (22a) depuis la portion de corps principal est choisie plus longue que d'autres portions en extension (22b-22d). 2. Isolateur (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que trois des portions en extension (22a) ont chacune une longueur d'extension depuis la portion de corps principal (21) plus longue que d'autres portions en extension (22b-22d). 3. Isolateur (12) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le nombre de portions en extension (22) est un multiple de trois. 4. Isolateur (12) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pluralité de portions en extension (22) est divisée en groupes, chacun de ces groupes étant constitué par trois portions en extension ayant la même longueur d'extension depuis la portion de corps principal (21). 5. Isolateur (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des portions terminales de la pluralité de portions en extension (22) sont formées avec des portions en chanfrein (23) respectivement.