Brevet FR3131766A1 — 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 garniture d’isolation 26 est surmoulée sur la deuxième bague 14 du palier et sur la douille 24. La douille 24 est pourvue d’au moins un évidement 28 à l’intérieur duquel s’étend une protubérance 30 d’accrochage de la garniture d’isolation de forme complémentaire audit évidement. 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 surmoulée sur la deuxième bague et sur la douille. La garniture d’isolation est réalisée en matériau isolant électrique. Selon une autre caractéristique générale, 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. 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. En outre, 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. La prévision d’un ou de plusieurs évidements sur la douille accroît encore la solidarisation avec la garniture d’isolation dans la mesure où la ou les protubérances d’accrochage sont formées à l’intérieur du ou de ces évidements lors du surmoulage. Le risque de déplacements relatifs entre la garniture d’isolation et la douille dans les sens axial et circonférentiel est particulièrement limité notamment lors de variations de températures. Dans un mode de réalisation particulier, le ou les évidements sont formés dans l’épaisseur radiale de la douille. Ce ou ces évidements peuvent traverser l’épaisseur radiale de la douille. Alternativement ou en combinaison, ce ou ces évidements peuvent être borgnes. La douille comprend deux faces frontales opposées délimitant axialement ladite douille. Selon une première conception, le ou les évidements s’étendent à partir d’une des deux faces frontales de la douille axialement en direction de l’autre face frontale. Le ou les évidements peuvent déboucher sur ladite autre face ou rester axialement à distance de celle-ci. Selon une deuxième conception, le ou les évidements de la douille sont situés axialement à distance des deux faces frontales. Autrement dit, le ou les évidements ne débouchent pas sur les faces frontales de la douille. Dans un mode de réalisation particulier, la douille est pourvue, à une extrémité axiale, d’un rebord replié axialement en appui contre la garniture d’isolation. Ce rebord de la douille permet de limiter encore le risque de déplacement relatif entre la douille et la garniture d’isolation au moins dans le sens axial, notamment lors de variations de températures. 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. La deuxième bague du palier comprend une surface extérieure et une surface intérieure opposée à la surface extérieure et qui délimitent l’épaisseur radiale de la deuxième bague. Ladite garniture d’isolation peut être surmoulée radialement sur la douille et au moins sur une des surfaces extérieure et intérieure de la deuxième bague. Dans un mode de réalisation, ladite garniture d’isolation recouvre la totalité de ladite surface de la deuxième bague du palier. Dans ce cas, ladite garniture d’isolation recouvre entièrement ladite surface de la deuxième bague 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 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 d’une douille d’un dispositif de palier selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention, est une vue en perspective d’une douille d’un dispositif de palier selon un troisième exemple de réalisation de l’invention, et est une vue en coupe d’un dispositif de palier selon un quatrième 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 garniture d’isolation (26) étant surmoulée sur la deuxième bague (14) du palier et sur la douille (24), la douille (24) étant pourvue d’au moins un évidement (28 ; 32, 34 ; 36) à l’intérieur duquel s’étend une protubérance (30) d’accrochage de la garniture d’isolation de forme complémentaire audit évidement. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit évidement (28 ; 32, 34 ; 36) est formé dans l’épaisseur radiale de la douille (24). Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit évidement (28 ; 32, 34 ; 36) traverse l’épaisseur radiale de la douille (24). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille (24) comprend deux faces frontales (26c, 26d) opposées délimitant axialement ladite douille, ledit évidement (32, 34 ; 36) s’étendant à partir d’une des deux faces frontales axialement en direction de l’autre face frontale. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la douille (24) comprend deux faces frontales (26c, 26d) opposées délimitant axialement ladite douille, ledit évidement (28) étant situé axialement à distance des deux faces frontales. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille (24) est pourvue, à une extrémité axiale, d’un rebord (38) replié axialement en appui contre la garniture d’isolation (26). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille (24) est réalisée en matériau métallique. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième bague (14) du palier comprend une surface extérieure (14a) et une surface intérieure (14b) opposée à la surface extérieure et qui délimitent l’épaisseur radiale de la deuxième bague (14), ladite garniture d’isolation (26) étant surmoulée sur la douille (24) et au moins sur une des surfaces extérieure et intérieure de la deuxième bague (14). Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la deuxième bague (14) du palier comprend deux faces frontales (14c, 14d) opposées délimitant axialement les surfaces extérieure (14a) et intérieure (14b), ladite garniture d’isolation (26) étant surmoulée au moins en partie sur une desdites faces frontales. 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.