Brevet FR3131763A1 — publié le 20230714

[Dispositif de palier à isolation électrique intégrée, notamment pour moteur ou machine électrique] Le dispositif de palier comprend un palier 10 pourvu d’une première bague 12 et d’une deuxième bague 14 aptes à tourner l’une par rapport à l’autre. Le dispositif comprend au moins un manchon d’isolation 22 monté sur la deuxième bague 14 du palier et pourvu d’une douille 24 et d’une garniture d’isolation 26 interposée radialement entre la deuxième bague 14 et la douille 24 et réalisée en matériau isolant électrique. La douille comprend une surface extérieure 24a et une surface intérieure 24b qui délimitent son épaisseur radiale. La garniture d’isolation 26 est surmoulée sur la deuxième bague 14 du palier et au moins sur une des surfaces extérieure et intérieure de la douille 24. Ladite surface de la douille 24 est configurée pour assurer la retenue dans le sens circonférentiel de la garniture d’isolation 26 relativement à ladite surface par complémentarité de forme avec la garniture d’isolation. Référence : Figure 1 Dispositif de palier à isolation électrique intégrée, notamment pour moteur ou machine électrique Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des paliers utilisés en particulier dans les moteurs électriques, les machines électriques et équipements associés. Etat de la technique antérieure Dans un moteur ou une machine électrique, au moins un palier à roulement est monté entre le carter du moteur ou de la machine électrique et l’arbre rotatif afin de supporter cet arbre. En fonctionnement lorsque l’arbre est en rotation, une différence de potentiel électrique peut apparaître entre celui-ci et le carter du moteur ou de la machine électrique, ce qui génère un courant électrique entre la bague intérieure du palier à roulement qui est solidaire de l’arbre, et la bague extérieure solidaire du carter. Le courant électrique traversant les composants du palier à roulement peut endommager ces composants, notamment les éléments roulants et les chemins de roulement ménagés sur les bagues intérieure et extérieure. Les décharges électriques peuvent également générer des vibrations. Pour remédier à ces inconvénients, il est connu de remplacer les éléments roulants du palier réalisés dans le même acier que celui des bagues intérieure et extérieure par des éléments roulants fabriqués en céramique. On parle alors généralement de palier à roulement hybride. Toutefois, un tel palier à roulement hybride est relativement onéreux. Il est connu de l’état de la technique les documents EP 0417744 B1 et JP H04 210124 A de pourvoir un manchon d’isolation à une surface d’extérieure d’une bague du palier, ledit manchon comprenant une douille extérieure en métal, et une garniture d’isolation électrique interposée entre ladite douille et la bague du palier. La garniture d’isolation électrique est surmoulée sur la bague et une surface de la douille. De manière avantageuse, le document DE 102007060968 A1 propose des moyens de retenue entre une douille et une garniture d’isolation électrique dans un tel manchon. En effet, il peut être prévu des évidements annulaires au manchon, la garniture moulée étant pourvue d’une protubérance venant se loger dans les évidements pour prévenir tout mouvement relatif entre la douille et la garniture dans le sens axial. Toutefois, aucune des propositions divulguées dans ce document ne permet de prévenir un mouvement relatif entre la douille et la garniture dans le sens circonférentiel. La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients précités en proposant un dispositif de palier de conception simple et économique. L’invention concerne un dispositif de palier comprenant un palier pourvu d’une première bague et d’une deuxième bague aptes à tourner l’une par rapport à l’autre. Selon une caractéristique générale, le dispositif comprend en outre au moins un manchon d’isolation monté sur la deuxième bague du palier. Le manchon d’isolation est pourvu d’une douille et d’une garniture d’isolation interposée radialement entre la deuxième bague du palier et la douille. La garniture d’isolation est réalisée en matériau isolant électrique. La douille comprend une surface extérieure et une surface intérieure opposée à la surface extérieure et qui délimitent l’épaisseur radiale de ladite douille. Selon une autre caractéristique générale, la garniture d’isolation est surmoulée sur la deuxième bague du palier et au moins sur une des surfaces extérieure et intérieure de la douille. Conformément à l’invention, ladite surface de la douille est pourvue d’au moins un évidement à l’intérieur duquel s’étend une protubérance d’accrochage de la garniture d’isolation de forme complémentaire audit évidement. Ledit évidement consiste en une encoche borgne formée dans l’épaisseur radiale de la douille. La ou les protubérances d’accrochage sont formées à l’intérieur du ou des évidements de ladite surface de la douille lors du surmoulage. Ladite surface extérieure ou intérieure de la douille est ainsi configurée pour assurer la retenue dans le sens circonférentiel de la garniture d’isolation relativement à ladite surface par complémentarité de forme avec la garniture d’isolation. Ainsi, on dispose d’un dispositif de palier à isolation électrique intégrée économique par rapport aux paliers à roulement hybrides conventionnels. En outre, le dispositif est facile à fabriquer et à assembler dans le moteur ou la machine électrique associée. Par ailleurs, la garniture d’isolation n’est pas exposée aux chocs compte tenu de sa disposition radiale entre la deuxième bague du palier et la douille. En outre, si la garniture d’isolation est réalisée en matériau synthétique ou en matériau élastomère, elle permet de rendre le dispositif peu sensible aux variations de températures. Par ailleurs, compte tenu du surmoulage de la garniture d’isolation, la fixation de celle-ci sur la deuxième bague et sur la douille est réalisée sans élément additionnel ou usinage particulier sur la deuxième bague du palier pour le montage de la garniture d’isolation. Il est donc possible d’utiliser un palier pourvu de première et deuxième bagues standards. Ceci diminue le coût du dispositif. En outre, la configuration de la ladite surface de la douille accroît encore la solidarisation avec la garniture d’isolation par complémentarité de forme. Le risque de déplacements relatifs entre la garniture d’isolation et la douille dans le sens circonférentiel ainsi que dans le sens axial est particulièrement limité notamment lors de variations de températures. Selon un mode de réalisation, la comprend une série d’une pluralité de stries ou rainures réparties circonférentiellement à ladite surface de la douille. Un créneau est défini entre deux stries ou rainures adjacentes. Les stries ou rainures s’étendent axialement selon une longueur limitée par rapport à la longueur axiale totale de la douille. Par exemple, les stries ou rainures peuvent s’étendre sur une longueur comprise entre 5 et 10% de la longueur axiale totale de la douille. La douille peut comprendre une seule série ou une pluralité de séries de stries ou rainures. La garniture comprend également, en complément de forme, une série de protubérances venant se loger dans lesdites stries ou rainures de la douille, et une pluralité d’évidements entre deux protubérances adjacentes, lesdits créneaux de la douille s’étendant dans lesdits évidements de la garniture. La série de stries ou rainures de la douille est formée par moletage. Selon une autre conception, ladite surface de la douille est pourvue d’au moins une combinaison avec une encoche associée à une protubérance s’étendant en saillie s’étendant en saillie radiale par rapport à ladite surface de la douille. Ladite protubérance s’étend à l’intérieur d’une encoche de la garniture d’isolation de forme complémentaire à ladite protubérance. De manière particulièrement avantageuse, une telle combinaison d’une encoche associée à une protubérance peut être réalisée par un repoussage de matière de la douille, depuis un bord en extrémité axiale et dans une direction axiale. Dans un mode de réalisation particulier, la douille est réalisée en matériau métallique. La douille peut ainsi être aisément usinée à une tolérance radiale prédéterminée. Dans un mode de réalisation, ladite garniture d’isolation recouvre la totalité de ladite surface de la douille. Dans ce cas, ladite garniture d’isolation recouvre entièrement ladite surface de la douille dans le sens axial et dans le sens circonférentiel. La deuxième bague du palier comprend deux faces frontales opposées délimitant axialement les surfaces extérieure et intérieure. Dans un mode de réalisation, ladite garniture d’isolation peut être surmoulée au moins en partie sur une desdites faces frontales. Selon une première conception, la douille délimite la surface extérieure dudit dispositif. Dans ce cas, la deuxième bague est la bague extérieure du palier. Selon une seconde conception alternative, la douille délimite la surface intérieure dudit dispositif. Dans ce cas, la deuxième bague est la bague intérieure du palier. Dans un mode de réalisation particulier, le palier comprend au moins une rangée d’éléments roulants disposés entre des chemins de roulement des première et deuxième bagues. Les éléments roulants peuvent être réalisés en matériau métallique. L’invention concerne également un moteur électrique comprenant un carter, un arbre et au moins un dispositif de palier tel que défini précédemment et monté radialement entre le carter et l’arbre. Brève description des figures La présente invention sera mieux comprise à l’étude de la description détaillée de modes de réalisation, pris à titre d’exemple nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lequel : est une vue en coupe axiale d’un dispositif de palier selon un premier exemple de réalisation de l’invention, est une vue en perspective d’une douille du dispositif de palier de la , est une vue en perspective de la douille d’un dispositif de palier selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention, est une vue en coupe axiale d’un dispositif de palier selon un troisième exemple de réalisation de l’invention, est une vue en perspective de la douille du dispositif de palier de la . Dispositif de palier comprenant un palier (10) pourvu d’une première bague (12) et d’une deuxième bague (14) aptes à tourner l’une par rapport à l’autre, au moins un manchon d’isolation (22) monté sur la deuxième bague (14) du palier et pourvu d’une douille (24) et d’une garniture d’isolation (26) interposée radialement entre la deuxième bague (14) et la douille (24) et réalisée en matériau isolant électrique, la douille comprenant une surface extérieure (24a) et une surface intérieure (24b) opposée à la surface extérieure et qui délimitent l’épaisseur radiale de ladite douille, la garniture d’isolation (26) étant surmoulée sur la deuxième bague (14) du palier et au moins sur une des surfaces extérieure et intérieure de la douille (24), caractérisé en ce que ladite surface de la douille (24) est pourvue d’au moins un évidement consistant en une encoche (28, 30 ; 36, 38) borgne formée dans l’épaisseur de la douille, et à l’intérieur duquel s’étend une protubérance (32, 34) d’accrochage de la garniture d’isolation de forme complémentaire audit évidement. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite douille (24) comprend une pluralité d’évidements (28, 30 ; 36, 38) espacés les uns par rapport aux autres dans le sens circonférentiel de manière régulière, la garniture d’isolation comprenant une pluralité de protubérances (32, 34) d’accrochage, chaque protubérance s’étendant dans un évidement correspondant et étant de forme complémentaire audit évidement. 3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite surface de la douille (24) est pourvue d’au moins une combinaison d’une encoche et d’une protubérance (44, 46) s’étendant en saillie radiale par rapport à ladite surface de la douille (24), ladite protubérance (44, 46) s’étendant à l’intérieur d’une encoche (48, 50) de la garniture d’isolation de forme complémentaire à ladite protubérance. 4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille (24) est réalisée en matériau métallique. 5. Moteur électrique comprenant un carter, un arbre et au moins un dispositif de palier selon l’une quelconque des revendications précédentes monté radialement entre le carter et l’arbre.