Brevet FR3131767A1 — 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. 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. Ladite surface extérieure ou intérieure de la douille est 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 est particulièrement limité notamment lors de variations de températures. Selon une première conception, 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. La ou les protubérances d’accrochage sont formées à l’intérieur du ou des évidements de ladite surface de la douille lors du surmoulage. Ledit évidement peut se présenter sous la forme d’une encoche. En variante, ledit évidement peut se présenter sous la forme d’une rainure. Dans ce cas, ladite rainure peut s’étendre axialement. Alternativement, ladite rainure peut s’étendre de façon hélicoïdale. Ladite rainure ou ladite encoche peut s’étendre à partir d’une des faces frontales de la douille en direction de l’autre face frontale. Ladite rainure ou ladite encoche peut déboucher sur ladite autre face ou rester axialement à distance de celle-ci. Alternativement, ladite rainure ou ladite encoche peut rester à distance des deux faces frontales de la douille. Autrement dit, ladite rainure ou ladite encoche ne débouche pas dans ce cas sur les faces frontales de la douille. Le ou les évidements de ladite surface de la douille sont formés dans l’épaisseur radiale de la douille. Ce ou ces évidements sont de préférence borgnes. Alternativement, il reste cependant possible de prévoir un ou des évidements traversants. Selon une deuxième conception, ladite surface de la douille est pourvue d’au moins une protubérance s’étendant en saillie à l’intérieur d’une encoche de la garniture d’isolation de forme complémentaire à ladite protubérance. La deuxième conception peut être prévue en remplacement de la première conception ou en combinaison avec la première conception. Selon une troisième conception, ladite surface de la douille est de forme cylindrique dont l’axe est décalé radialement par rapport à l’axe de l’autre surface de la douille de forme cylindrique. La troisième conception peut être prévue en remplacement de la première ou de la deuxième conception, ou en combinaison avec la première conception et/ou avec la deuxième conception. 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 , sont des vues en perspective de la douille d’un dispositif de palier selon des deuxième, troisième et quatrième exemples de réalisation de l’invention, est une vue en coupe axiale d’un dispositif de palier selon un cinquième exemple de réalisation de l’invention, est une vue en perspective de la douille du dispositif de palier de la , et est une vue en coupe radiale d’un dispositif de palier selon un sixième exemple de réalisation de l’invention. 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, caractérisé en ce que 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 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), ladite surface de la douille (24) étant 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. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite surface de la douille (24) est pourvue d’au moins un évidement (28, 30 ; 36, 38 ; 40 ; 42) à l’intérieur duquel s’étend une protubérance (32, 34) d’accrochage de la garniture d’isolation de forme complémentaire audit évidement. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit évidement (28, 30) se présente sous la forme d’une encoche. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit évidement (36, 38 ; 40 ; 42) se présente sous la forme d’une rainure. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ladite rainure s’étend axialement. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ladite rainure s’étend de façon hélicoïdale. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite surface de la douille (24) est pourvue d’au moins une protubérance (44, 46) s’étendant en saillie à l’intérieur d’une encoche (48, 50) de la garniture d’isolation de forme complémentaire à ladite protubérance. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite surface de la douille (24) est de forme cylindrique dont l’axe (52) est décalé radialement par rapport à l’axe (X-X’) de l’autre surface de la douille de forme cylindrique. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille (24) est réalisée en matériau métallique. 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.