Brevet FR3101209A1 — publié le 20210326

Collecteur de rotor de machine synchrone comprenant un moyen de maintien d’un fil de bobinage. L’invention porte sur un collecteur (10) de rotor (20) de machine synchrone, le collecteur (10) comprenant une embase (11) destinée à venir au niveau d’un bobinage d’un tel rotor (20), caractérisé en ce que l’embase (11) comprend un moyen de maintien d’un fil (5) de bobinage destiné à venir au contact ou sensiblement au contact d’un tel fil (5), le moyen de maintien comprenant un pion (41) s’étendant depuis l’embase (11), notamment un pion (41) cylindrique ou sensiblement cylindrique d’axe de révolution (B) parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe de rotation du collecteur (10), le moyen de maintien comprenant une surépaisseur (43) s’étendant radialement vers l’extérieur. Figure d’abrégé : fig. 5 Collecteur de rotor de machine synchrone comprenant un moyen de maintien d’un fil de bobinage. Domaine technique de l'invention L’invention concerne un collecteur de rotor de machine synchrone. L’invention porte aussi sur un rotor comprenant un tel collecteur. L’invention porte aussi sur une machine synchrone comprenant un tel rotor et/ou un tel collecteur. L’invention porte encore sur un véhicule comprenant une telle machine synchrone et/ou un tel rotor et/ou un tel collecteur. L’invention porte enfin sur un procédé d’assemblage d’un tel rotor. Etat de la technique antérieure Une machine synchrone, en particulier une machine de traction électrique de véhicule automobile, comprend généralement un rotor. Un tel rotor peut comprendre un collecteur et un arbre assemblés de manière coaxiale ou sensiblement coaxiale. Un tel rotor comprend encore au moins un bobinage. Le bobinage comprend généralement du fil de cuivre. Le collecteur est généralement muni de bagues de cuivre. Un tel rotor bobiné tourne généralement à des vitesses élevées, par exemple de l’ordre de 14000 tours par minute. De telles vitesses entraînent des sollicitations mécaniques importantes sur toutes les pièces du rotor, en particulier au niveau de son collecteur. Une partie spécialement fragile est le fil de cuivre du bobinage, notamment du fait de sa faible section. En effet, dans le cœur du rotor, le fil de cuivre est imprégné et reste dans un bloc solide alors qu’au niveau du passage entre les pôles et au niveau des connexions du premier pôle (positif) et du dernier pôle (négatif), le fil de cuivre est tenu entre deux points. Dans les zones de connexion des pôles positif et négatif avec le collecteur, le fil de cuivre est généralement serti par le biais de crochets en cuivre. Ainsi, l’assemblage du collecteur sur l’arbre est particulièrement délicat. En particulier, le sertissage des connexions du fil de cuivre sur les crochets a un impact important sur la compacité axiale du rotor du fait de l’encombrement important de l’outillage pour le réaliser. Le dessin du collecteur doit de plus assurer que le fil de cuivre ne se coince pas pendant le process d’assemblage tout en assurant des distances d’isolement suffisantes par rapport aux pièces conductrices environnantes, dont l’arbre. Il est aussi important que le fil sortant de la connexion de départ reste à une distance d’isolement suffisante de l’arrivée du fil à la connexion de sortie. Présentation de l'invention Le but de l’invention est de fournir un collecteur de rotor de machine synchrone remédiant aux inconvénients ci-dessus. En particulier, l’invention permet de rendre l’assemblage d’un collecteur sur un arbre de rotor en assurant l’accessibilité de l’outillage de sertissage et la compacité axiale du rotor tout en conservant des distances d’isolement suffisantes. Présentation des figures Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 est une vue schématique d’un véhicule comprenant une machine synchrone selon un mode de réalisation. La figure 2 est une vue de détail d’un rotor d’une machine synchrone en cours d’assemblage, le collecteur étant en position intermédiaire par rapport à l’arbre. La figure 3 est une vue en perspective d’un collecteur selon un mode de réalisation. La figure 4 est une vue de dessous du collecteur suivant l’axe de rotation du collecteur. La figure 5 est une autre vue de détail du rotor en cours d’assemblage, le collecteur étant en position intermédiaire par rapport à l’arbre. La figure 6 est une vue de détail du rotor en fin d’assemblage, le collecteur étant en position finale par rapport à l’arbre. La figure 7 est une vue de détail d’un crochet de connexion d’un fil de cuivre du collecteur selon le mode de réalisation de l’invention. La figure 8 est une vue en coupe dans un plan P-P du crochet au cours du sertissage. La figure 9 est une vue en coupe du rotor assemblé selon le mode de réalisation de l’invention. Collecteur (10) de rotor (20) d’axe de rotation (A), notamment collecteur (10) de rotor (20) de machine synchrone (30), le collecteur (10) comprenant une embase (11) destinée à venir au niveau d’un bobinage (25) d’un tel rotor (20), notamment une embase (11) cylindrique ou sensiblement cylindrique d’axe confondu ou sensiblement confondu avec l’axe de rotation (A), caractérisé en ce que l’embase (11) comprend un moyen de maintien (40) d’un fil (5) de bobinage (25) destiné à venir au contact ou sensiblement au contact d’un tel fil (5), le moyen de maintien (40) comprenant un pion (41) s’étendant depuis l’embase (11), notamment un pion (41) cylindrique ou sensiblement cylindrique d’axe de révolution (B) parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe de rotation (A) du collecteur (10), le moyen de maintien (40) comprenant une surépaisseur (43) s’étendant radialement vers l’extérieur. Collecteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de maintien (40) comprend un ergot (45) en saillie radiale vers l’extérieur, notamment un ergot (45) ménagé sur la surépaisseur (43). Collecteur (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’embase (11) comprend au moins un crochet (15) destiné à permettre la connexion d’un fil (5) de bobinage (25). Collecteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il est réalisé principalement en un matériau non conducteur de l’électricité, notamment en matière plastique, avec ajout d’au moins un insert (14) comprenant l’au moins un crochet (15) en un matériau conducteur de l’électricité. Rotor (20), notamment rotor (20) de machine synchrone (30), caractérisé en ce qu’il comprend : - un collecteur (10) selon l’une des revendications précédentes, - un arbre (2) de rotor (20), - au moins un bobinage (25) comprenant au moins un fil (5). Machine synchrone (30), notamment moteur électrique de traction, caractérisée en ce qu’elle comprend un rotor (20) selon la revendication précédente et/ou un collecteur (10) selon l’une des revendications 1 à 4. Véhicule (1), notamment véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend une machine synchrone (30) selon la revendication précédente et/ou un rotor (20) selon la revendication 5 et/ou un collecteur (10) selon l’une des revendications 1 à 4. Procédé d’assemblage d’un rotor (20) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend : - une première étape d’insertion d’un collecteur (10) sur un arbre (2) de rotor (20) par translation ou sensiblement par translation suivant l’axe de rotation (A) jusqu’à une position intermédiaire (PI) de sorte à permettre le passage d’un outillage destiné à assurer un sertissage à froid et/ou à chaud, - une étape de sertissage à froid d’au moins un crochet (15) sur au moins un fil (5), - une étape d’enroulement d’un fil (5) de sorte à obtenir un bobinage (25), - une étape de sertissage à chaud de l’au moins un crochet (15) sur l’au moins un fil (5), - une deuxième étape d’insertion du collecteur (10) sur l’arbre (2) depuis la position intermédiaire (PI) jusqu’à une position finale (PF) par translation ou sensiblement par translation suivant l’axe de rotation (A) au cours de laquelle l’au moins un fil (5) demeure au contact ou sensiblement au contact d’un pion (41), notamment d’une surface radiale externe (42) du pion (41).