Brevet FR3128334A1 — publié le 20230421

Bobinage sur une armature (7), où le fil entrant (3) n’est pas plié sur la face mésiale de l’armature (7), mais il est rentré dans l’encoche (8a) en l’inclinant. Le fil entrant (3) en utilise à cet effet l’espace (11) situé entre l’entrefer et le corps (13) de la dent (2). Si le fil de bobinage est de forme méplate, alors le fil entrant (3) est de façon préférentielle vrillée dans sa traversée de la zone (11), depuis la face mésiale de l’armature (7) vers la face distale de ladite de l’armature (7). Ledit vrillage a pour but d’optimiser la place prise par le fil dans l’encoche (8a), afin de ne pas perdre de place dans la zone de bobinage au niveau de la dent (2). Figure de l’abrégé : [Fig 4] Bobinage sur armature La présente invention concerne un bobinage pour armature magnétique à pôles saillants. Le vocabulaire lié à la présente invention est le suivant. Un fil méplat est défini par un fil de section transversale à la longueur principale du fil, préférentiellement carrée ou rectangulaire, mais qui peut prendre toute autre forme, telle que circulaire par exemple. La présente invention s’applique particulièrement à un fil de section transversale rectangulaire, mais elle trouve son intérêt pour toutes les autres formes de fils. De manière connue, un bobinage est inséré dans une armature, soit en le bobinant à l’extérieur de l’armature, puis en le vrillant afin de le faire rentrer dans l’espace réduit délimité par les becs d’encoche, soit en le bobinant sur place, directement au sein de l’encoche. De manière générale, lorsque le fil utilisé est épais, ou lorsqu’il n’est pas assez souple, une surépaisseur latérale apparaît dans le bobinage, laquelle surépaisseur impacte le coefficient de remplissage du bobinage, et donc les performances de l’appareil qui le reçoit. La figure présente une armature (7) de l’état de l’art, qui est composés d’un assemblage de dents (2), posées sur une culasse (1), lesquelles dents laissent des espaces de bobinage (8a) et (8b) entre elles, nommées encoches. Il y a généralement autant d’encoches que de dents. Lorsque le fil de bobinage n’est pas suffisamment souple, afin par exemple de ne pas altérer l’isolant présent sur ledit fil, les rayons de courbure du fil utilisés durant le bobinage sont grands. De plus lorsque le fil de bobinage est de forme méplate, alors son pliage devient alors compliqué. La figure présente dans une réalisation (20) de l’état de l’art, la forme que doit prendre le fil de bobinage. Le fil entrant (3) est plié au-devant de la face latérale de la dent (2), puis arrivé en bas, du côté de la culasse (1), le fil doit être plié plusieurs fois, afin de rentrer dans l’encoche (8a). Ledit fil (6) passe ensuite dans l’encoche suivante (8a), après avoir été plié (4) en bout d’armature. Les encoches (8a) et (8b) peuvent ne pas être adjacentes, si le bobinage saute plusieurs encoches. Plusieurs tours de bobinage sont effectués avec le fil, puis le fil est amené dehors (5). Les connexions 1 et 2 peuvent être reliées aux sorties du moteur, ou amenée sur une autre portion du bobinage. Si le fil de bobinage a une section et/ou une forme et/ou une composition qui le rend inapte à un pliage facile, typiquement du fil méplat ou du fil rond de diamètre sensiblement supérieur à un millimètre, alors la zone (9) du bobinage devient très épaisse, ce qui augmente la résistance électrique du bobinage réalisé. La figure présente dans une vue en coupe le pliage multiple du fil entrant (3) dans la zone (9), où la surépaisseur (9) dans la direction d’axe (z) liée au pliage multiple du fil provoque une augmentation de l’épaisseur axiale des extrémités de bobine, d’une valeur (d2), qui dans certaines configurations peut être critique. La présente invention a pour but de résoudre ce problème de sur-épaisseur, en proposant un bobinage astucieux du fil. La figure illustre la présente invention dans une réalisation (21) astucieuse. Le fil entrant (3) n’est pas plié du côté de la face mésiale de l’armature (7), mais il est rentré dans l’encoche (8a) en l’inclinant. Le fil entrant (3) utilise à cet effet l’espace (11) situé entre le bord externe (13) de l’armature (7) et la dent (2), laquelle dent (2) a selon l’état de l’art une section sensiblement constante, afin d’éviter les saturations magnétiques locales. La zone (11), située entre les champignons (12) surplombant les dents (2), est selon l’état de l’art, de forme conique, ou toute autre forme, ce qui la rend souvent impropre à recevoir un bobinage. Mais ladite zone (11) peut recevoir un fil (3), qui dans la face distale de l’armature (7) est cintré, pour rentrer dans l’encoche suivante (8b), et former un bobinage, en réalisant plusieurs tours de fil. Si le fil de bobinage est de forme méplate, alors le fil entrant (3) est de façon préférentielle vrillé dans sa traversée de la zone (11), depuis la face mésiale de l’armature (7) vers la face distale de ladite de l’armature (7). Ledit vrillage a pour but d’optimiser la place prise par le fil dans l’encoche (8a), afin de ne pas perdre de place dans la zone de bobinage au droit de la dent (4) de l’encoche (8a). La figure illustre la présente invention, et montre que dans la réalisation astucieuse (21) la surépaisseur axiale (9) liée au vrillage multiple du fil entrant (3), dans la réalisation (20) de l’état de l’art, a disparu, et que la distance (d2) est sensiblement annulée : d2 = 0. L’épaisseur axiale en face mésiale du bobinage est alors égale à (d1b) seulement, valeur imposée par le retournement des fils de bobinage au droit des dents (2). Dans une réalisation astucieuse, la cale de fermeture d’encoche, qui se loge dans la zone (11), peut incorporer un chemin de guidage du fil entrant (3). Dans la description de la présente invention, les termes de fil entrant (3) et fil sortant (5) sont utilisés afin de clarifier ladite description. Mais ces appellations, entrante et sortante, ne sont pas exclusives, et ne représentent en rien l’affectation desdits fils dans le bobinage réalisé autour de de l’armature (7). Tous les éléments qui ont été présentés dans cette invention peuvent être étendus à d’autres appareils, telles que machine électriques tournantes ou statiques, comportant un nombre quelconque de phases électriques et de pôles électromagnétiques. La présente invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, mais s’étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier, tout en restant dans l’étendue de la protection définie dans les revendications annexées. Dans la présente invention, le fil peut utiliser tout matériau et toute forme d’isolant et procédé d’isolation de l’état de l’art connu, notamment et de façon non-exhaustive, respectivement dans la liste suivante : cuivre, et/ou aluminium, et/ou conducteur polymère, d’une part, et d’autre part isolation par vernis, et/ou isolation par enrubannage, et/ou isolation par matrice plastique moulée et/ou imprimée par méthode additive, et/ou anodisation. Dans la présente invention, l’armature (7) peut être réalisée en tout matériaux ferro-magnétique connu de l’état de l’art connu, notamment et de façon non-exhaustive, respectivement dans la liste suivante : tôle ferro-magnétique empilée, ferrite, poudre de fer pressée à froid à haute pression, acier massif, fer doux. Ladite armature (7) peut être réalisée en plusieurs sections différentes, empilées axialement dans une direction selon l’axe x. Dans la présente invention, le bobinage peut être de toute nature, nombre de spires, forme, pas en avant de bobinage, et autres caractéristiques connues d’un bobinage. Dans la présente invention, l’armature (7) peut être de toute forme, cylindrique, discoïdale, ronde, carrée... et dimensions, et formes d’encoches, et nombres d’encoches. La figure illustre une armature (7) de l’état de l’art, en présentant les différents sous-ensembles le composant, tels que la culasse (1), les dents (2) et les encoches (8a) et (8b). La figure illustre un assemblage (20) de l’état de l’art, formé sur l’armature (7), où le fil entrant (3) est vrillé plusieurs fois en face mésiale de l’armature, afin de respecter les contraintes de rayon de courbure. La figure présente une vue de coupe dans le plan coplanaire de la réalisation (20) de l’état de l’art. La figure illustre un assemblage (21) de l’invention, formé sur l’armature (7), où le fil entrant (3) est amené dans la zone inter-champignons (11), ce qui élimine l’opération de vrillage multiple imposée à la réalisation (20) de l’état de l’art. La figure présente une vue de coupe dans le plan coplanaire de la réalisation (21) de l’invention. Bobinage réalisé en entourant au moins un fil autour d’au moins une armature (7), laquelle armature (7) est munie d’au moins une paire d’encoches (8a) et (8b), caractérisé par l’introduction de la portion entrante (3) du fil dans l’espace (11) situé entre les champignons (12) des dents (2) de l’armature. Bobinage selon la revendication précédente, où l’armature (7) est composée de matériau ferro-magnétique et ou le fil formant le bobinage est conducteur de l’électricité. Bobinage selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le fil formant le bobinage est de forme méplate.