Brevet FR2904489A1 — publié le 20080201

CAPUCHON DE POINT NEUTRE La présente invention concerne un dispositif et un procédé pour maintenir le point neutre d'une machine électrique tournante triphasée comportant au moins un bobinage connecté en étoile. Les machines électriques tournantes triphasées, comme par exemple les alternateurs ou les alterno-démarreurs pour véhicules automobiles, peuvent comporter un ou plusieurs points neutres lorsque les bobinages sont connectés en étoile. Ce point neutre peut notamment être placé sur le stator de la 10 machine électrique tournante. Jusqu'à présent ce point neutre était obtenu par le rassemblement des fils entre eux ou par l'intérimaire d'un connecteur. Dans le premier cas, les fils sont enroulés et fixés entre eux 15 par soudage, brasage ou sertissage, puis le toron ainsi obtenu est protégé des contacts avec les éléments extérieurs par une gaine isolante puis couché sur le haut du stator et immobilisé sur celui-ci par un ficelage sur un de ses éléments, comme par exemple un chignon constitué des fils du stator. 20 Dans le deuxième cas, le point neutre est obtenu par la connexion des phases sur un connecteur qui peut également faire office de connecteur de pont et qui est placé au dessus du palier du stator. Ces solutions n'apportent pas satisfaction car elles sont 25 coûteuses. D'autre part, dans le premier cas, elle nécessite des opérations manuelles comme le ficelage qui rend la fabrication coûteuse et mal maîtrisée, et la tenue au vieillissement de la ficelle dans un environnement chaud et vibrant est faible d'où un manque de fiabilité de la fixation. Le deuxième cas nécessite d'utiliser 30 comme un connecteur de point neutre une pièce complexe et 2904489 2 spécifique à chaque application, il faut également faire des trous supplémentaires dans le palier arrière pour pouvoir relier les phases à ce connecteur de point neutre. Ce connecteur est encombrant ce qui peut poser des problèmes quand le nombre de 5 phases est élevé. L'invention propose une solution à la fois simple à mettre en oeuvre, donc bon marché et fiable, et peu encombrante. Cette solution comprend à la fois un dispositif et un procédé de mise en oeuvre. Le dispositif de maintien selon l'invention est destiné à au moins un point neutre d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile et un palier, il est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capuchon individuel placé sur le point neutre coopérant avec le palier. Chaque point neutre est couvert par un capuchon qui est de taille adaptée aux torons des fils constituant les liaisons des phases de la machine électrique tournante. Le palier comprend un ou des orifices dans lesquels on peut introduire un capuchon. Le dispositif de maintien selon l'invention est également destiné à au moins un point neutre d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile, un palier et un capot, il est caractérisé en ce qu'il comprend un capuchon placé sur le point neutre et solidaire du capot. Le capot peut par exemple comprendre un ou plusieurs orifices faisant office de capuchon. Selon une disposition particulière le capuchon comprend des ailettes souples. Ces ailettes sont fines et étroites ce qui leur donne une certaine souplesse car le matériau constituant le capuchon est relativement rigide, comme par exemple du plastique. Ces ailettes aident au positionnement du capuchon dans le palier, en effet les points neutres dépassent du bobinage, présentent des 2904489 3 dispersions d'une machine à l'autre et doivent être immobilisés par le palier, les ailettes permettent donc de rattraper ces écarts. Selon une autre caractéristique les ailettes sont biseautées. La forme biseautée permet de diriger le capuchon par rapport à 5 l'élément avec lequel il doit coopérer ou s'assembler: le palier. Selon une première variante, les ailettes sont placées à l'extérieur du capuchon. Dans cette variante c'est l'extérieur du capuchon qui se positionne par rapport au palier, c'est-à-dire que le capuchon doit se diriger dans la partie du palier où il doit 10 coopérer ou s'assembler, par exemple un orifice spécifique. Selon une deuxième variante, les ailettes sont placées à l'intérieur du capuchon. Dans cette variante c'est l'intérieur du capuchon qui est fixé sur le palier et qui doit se positionner sur chaque point neutre. 15 Selon une caractéristique particulière de la première variante, le capuchon est muni d'une embase. L'embase permet de bloquer l'enfoncement axial du capuchon dans le palier. Selon une autre caractéristique particulière, le capuchon est en matériau isolant électriquement. En plus d'empêcher le 20 mouvement du point neutre, le capuchon a également un rôle d'isolant électrique afin de se prémunir d'un contact électrique du point neutre avec tout autre potentiel électrique, comme par exemple une phase de la machine, le palier de ladite machine, celui-ci étant à la masse, ou encore la borne B+ de ladite machine. 25 Selon une autre caractéristique particulière, la partie supérieure du capuchon est fermée dans sa partie supérieure. La fermeture du capuchon dans sa partie supérieure assure l'isolement électrique du bout du capuchon pour éviter par exemple tout contact avec le dissipateur. 30 Selon une disposition particulière, le palier comporte au moins un orifice spécifique pour y introduire le capuchon. Le palier 2904489 4 comporte au moins un orifice, un par point neutre, afin d'y fixer chaque capuchon. Selon une autre disposition particulière, le capuchon présente dans sa partie inférieure une languette sensiblement 5 perpendiculaire à l'embase. La languette est plate et placée sur une partie de la périphérie du capuchon afin d'éviter un contact électrique entre le point neutre et le bord latéral du palier. Le premier procédé de maintien selon l'invention, pour au moins un point neutre d'une machine électrique tournante ayant au 10 moins un bobinage connecté en étoile et un palier, est caractérisé en ce que les fils constituant le ou les points neutres sont fixés ensemble, au moins un capuchon isolant électriquement est entré en force sur chaque point neutre, ledit capuchon est introduit dans un orifice percé dans le palier. Les fils des différentes phases qui 15 peuvent éventuellement être torsadés, sont fixés entre eux soit par soudage, brasage ou sertissage et constituent ainsi le point neutre. Le capuchon a une dimension intérieure sensiblement identique au diamètre des fils réunis ensembles, il est entré en force sur le point neutre, le palier est posé axialement sur l'ensemble, le 20 capuchon est introduit dans des orifices spécifiques ou non faits dans le palier permettant ainsi d'immobiliser le capuchon et le point neutre sur la machine. Selon une disposition particulière, le capuchon comporte des ailettes souples placées à l'extérieur. Afin de récupérer les écarts 25 entre le palier et le ou les points neutres, le capuchon présente des ailettes positionnées sensiblement axialement, ou avec des angles compris entre 90 et 1 et biseautées dans leur partie haute afin de diriger le capuchon dans l'orifice correspondant du palier. Les ailettes sont relativement fines afin de permettre une 30 déformation élastique lors de l'introduction dudit capuchon. 2904489 5 Selon une autre disposition, le capuchon est fermé dans sa partie supérieure. Le sommet du capuchon est fermé afin d'éviter tout contact électrique entre le point neutre et le palier. Selon une variante, l'ensemble constitué des fils et du 5 capuchon est plié vers l'extérieur de la machine. Le pliage vers l'extérieur de l'ensemble capuchon point neutre se justifie particulièrement si le sommet du capuchon n'est pas fermé car cela permet d'éloigner le point neutre du palier. La deuxième variante du procédé de maintien selon 10 l'invention pour au moins un point neutre d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile et un palier, est caractérisé en ce que les fils constituant le ou les points neutres sont fixés ensemble, au moins un capuchon isolant électriquement de diamètre supérieur audit point neutre est 15 introduit dans au moins un orifice percé dans le palier et l'ensemble comprenant le ou les capuchons et le palier est positionné sur le bobinage, chaque capuchon s'enfilant sur un point neutre. Le ou les capuchons, selon le nombre de point neutre, sont placés sur le palier dans chaque orifice prévu à cet effet. Les fils 20 des différentes phases qui peuvent éventuellement être torsadés, sont fixés entre eux soit par soudage, brasage ou sertissage et constituent ainsi le point neutre. Le diamètre intérieur du capuchon est supérieur au diamètre de l'ensemble des fils reliés entre eux afin de faciliter le positionnement du capot sur la machine et 25 réaliser ainsi l'immobilisation du ou des points neutres. La troisième variante du procédé de maintien selon l'invention pour au moins un point neutre d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile, un palier et un capot isolant électriquement, il est caractérisé en ce que les 30 fils constituant le ou les points neutres sont fixés ensembles, le ou les points neutres sont enfilés dans un orifice du palier de diamètre supérieur audit point neutre, chaque point neutre est enfilé dans un 2904489 6 orifice du capot, chaque orifice constituant un capuchon. Le capot assure ainsi une fonction de fixation du ou des points neutres. Selon une disposition particulière, le capuchon a un diamètre supérieur au diamètre du point neutre et comporte des ailettes à 5 l'intérieur. Afin de récupérer les écarts entre le ou les capuchons et le ou les points neutres, le capuchon présente des ailettes positionnées sensiblement axialement, ou avec des angles compris entre 90 et 1 et biseautées dans leur partie haute afin de diriger le point neutre à l'intérieur du capuchon. Les ailettes sont ,o relativement fines afin de permettre une déformation élastique lors de l'introduction dudit capuchon. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 15 - la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble palier, capuchon et stator selon l'invention, -la figure 2 est une vue en perspective d'un capuchon selon l'invention, -la figure 3 est une vue de dessus du capuchon selon 20 l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe de l'ensemble monté selon un premier mode de réalisation: point neutre avec le capuchon et le palier, la figure 5 est une vue de dessus du capot selon un autre 25 mode de réalisation, la figure 6 est une vue en coupe selon VI-VI de la figure 5, la figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la figure 6 la figure 8 est une vue en coupe de l'ensemble monté selon le deuxième mode de réalisation: point neutre avec capot. 2904489 7 Sur le mode de réalisation représenté à la figure 1, on voit un stator 1 et un palier 2. Le stator 1 comprend un bobinage dont des fils constituent des chignons 10 et des fils 3 dépassent. Les sorties 42 de ces fils 3 (cf. figure 4) sont reliés entre eux et constituent 5 des points neutres 4 et sont protégés par une cosse 40. Le palier 2 comprend des orifices 20. Les points neutres 4 sont d'abord recouverts par des capuchons 5 qui assure l'isolation électrique, puis on place le palier 2 de telle façon que chaque capuchon 5 entre dans un des orifices 20 qui permet ainsi une immobilisation 10 dudit capuchon 5. Nous allons maintenant décrire plus en détail le capuchon 5 au vue des figures 2 et 3. On appellera partie supérieure la partie située en haut du dessin et inférieure la partie située en bas du dessin, sans préjuger de la position ultérieure du capuchon sur la 15 machine. Il est de forme cylindrique dans sa partie supérieure 50 et comporte des ailettes 51 sur la périphérie de la partie cylindrique 50. La partie supérieure 50 pourra aussi être de forme hexagonale ou conique. Ces ailettes 51 sont biseautées dans leur partie supérieure 510, la partie inférieure 511 est solidaire d'un 20 plateau circulaire ou embase 52 entourant le cylindre 50 et lui-même solidaire dudit cylindre 50. La partie biseautée 510 forme un angle compris entre 1 et 90 de préférence 45 . Le plateau 52 de forme générale circulaire 521 présente une portion 520 en forme de languette et sensiblement perpendiculaire à la partie circulaire 25 521. Le capuchon 5 pourra éventuellement comporter deux languettes 520. Cette languette 520 est sensiblement dans le prolongement du cylindre 50. Nous allons maintenant décrire le procédé de montage de l'ensemble (cf. figures 1 et 4). Le stator 1 a deux points neutres 4; 30 chaque point neutre 4 est constitué de fils conducteurs 42 et d'une cosse de sertissage 40. On place le capuchon 5 sur les conducteurs 42 et la cosse 40 du point neutre 4, puis on place le 2904489 8 palier 2 en s'assurant que les capuchon 5 entrent dans les orifices 20. Les ailettes 51 sont suffisamment fines pour pouvoir se déformer et donner ainsi une certaine souplesse au matériau isolant électriquement constituant le capuchon 5, par exemple du 5 plastique, du caoutchouc ou du silicone, et faciliter ainsi l'introduction dudit capuchon 5 dans lesdits orifices 20. La forme biseautée de la partie supérieure 510 concoure également à aider le positionnement et l'insertion des capuchons 5 dans les orifices 20. L'introduction du capuchon 5 dans le palier 2 est arrêtée par le 10 plateau circulaire 52 dont le diamètre est supérieur au diamètre de celui de l'orifice 20. La languette 520 doit être disposée entre le palier 2 et le chignon 41, en effet il ne faut pas que le point neutre 4 entre en contact avec le palier 2 afin d'éviter un court circuit. Le palier 2 est ensuite fixé à la machine électrique de façon connue. 15 Dans une variante de montage, on pourra également monter d'abord le capuchon 5 sur le palier 2 puis l'ensemble sur les points neutres 4, mais dans ce cas les ailettes seront positionnées à l'intérieur du capuchon 5 (non représenté). Le deuxième mode de réalisation de l'invention est 20 représenté aux figures 5 à 8. Ici, le capot 2a comprend deux encoches 25 de forme cylindrique et de section ovale faisant office de capuchon. Chaque encoche 25 a des ailettes 250 placées à l'intérieur de ladite encoche 25. Les ailettes sont biseautées en 251 d'environ 45 du coté de l'ouverture de l'encoche 25 et elles 25 sont inclinées ici d'environ 45 par rapport à la surface intérieure 251 de l'encoche 25. Cet angle des ailettes par rapport à la paroi interne pourra être compris entre 1 et 90 . La partie biseautée 251 forme un angle compris entre 1 et 90 de préférence 45 . Pour le montage du capot 2a sur le point neutre 4, on 30 introduit d'abord le palier 2, puis on positionne le capot 2a de façon à ce que les encoches 25 de celui-ci soient au dessus de chaque point neutre 4, la forme sensiblement ovale des encoches 2904489 9 25 et les ailettes 250 facilitent l'introduction et le positionnement du point neutre 4 dans ladite encoche 25. Lorsque le conducteur 42 est emmanché, le chignon 41 est bloqué par le bord biseauté 251 des ailettes 25. Le capot 2a est ensuite fixé sur la machine 5 électrique de façon connue. Ainsi grâce à l'invention, les deux points neutres sont immobilisés et isolés électriquement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de maintien d'au moins un point neutre (4) d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile et un palier (2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capuchon (5) individuel placé sur le point neutre (4) coopérant avec le palier (2). 2. Dispositif de maintien d'au moins un point neutre (4) d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile un palier (2) et un capot (2a), caractérisé en ce qu'il comprend un capuchon (25) solidaire du capot (2a) et placé sur le point neutre (4). 3. Dispositif de maintien selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le capuchon (5, 25) comprend des ailettes souples (51, 250). 4. Dispositif de maintien selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes (51, 250) sont biseautées (510, 251). 5. Dispositif de maintien selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les ailettes (51) sont placées à l'extérieur du capuchon (5). 6. Dispositif de maintien selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les ailettes (250) sont placées à l'intérieur du capuchon (25). 7. Dispositif de maintien selon une des revendications 1, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le capuchon (5) est muni d'une embase (52). 8. Dispositif de maintien selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capuchon (5, 25) est en matériau isolant électriquement. 2904489 11 9. Dispositif de maintien selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie supérieure du capuchon (5, 25) est fermée dans sa partie supérieure. 10. Dispositif de maintien selon la revendication 1, caractérisé 5 en ce que le palier (2) comporte au moins un orifice spécifique (20) pour y introduire le capuchon (5). 11. Dispositif de maintien selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capuchon (5) présente dans sa partie inférieure une languette (520) sensiblement 10 perpendiculaire à l'embase (52). 12. Procédé de maintien d'au moins un point neutre (4) d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile et un palier (2), caractérisé en ce que les fils conducteurs (42) constituant le ou les points neutres (4) sont 15 fixés ensemble, au moins un capuchon (5) isolant électriquement est entré en force sur chaque point neutre (4), ledit capuchon (5) est introduit dans un orifice (20) percé sur le palier (2). 13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le 20 capuchon (5) comporte des ailettes (51) souples placées à l'extérieur. 1 4 . Procédé selon la revendication 1 0 ou 1 1 , caractérisé en ce que le capuchon (5) est fermé dans sa partie supérieure. 15. Procédé selon une des revendications 10 à 12, caractérisé 25 en ce que l'ensemble constitué des fils (42) et du capuchon (5) est pliés vers l'extérieur de la machine. 16. Procédé de maintien d'au moins un point neutre (4) d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile et un palier (2), caractérisé en ce que les fils conducteurs (42) constituant le ou les points neutres (4) sont fixés ensemble, au moins un capuchon (5) isolant 2904489 12 électriquement de diamètre supérieur audit point neutre (4) est introduit dans au moins un orifice (20) percé dans le palier et l'ensemble comprenant le ou les capuchons (5) et le palier (2) est positionné sur le bobinage, chaque capuchon (5) s'enfilant 5 sur un point neutre (4). 17. Procédé de maintien d'au moins un point neutre d'une machine électrique tournante ayant au moins un bobinage connecté en étoile, un palier (2) et un capot isolant électriquement (2a), caractérisé en ce que les fils conducteurs 10 (42) constituant le ou les points neutres (4) sont fixés ensembles, le ou les points neutres (4) sont enfilés dans un orifice (20) du palier (2) de diamètre supérieur audit point neutre (4) et positionnés sur le bobinage, chaque point neutre est enfilé dans un orifice (25) du capot (2a), chaque orifice (25) 15 constituant un capuchon. 18. Procédé selon une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que le capuchon (25) a un diamètre supérieur au point neutre (4) et comporte des ailettes (250) à l'intérieur.