INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
est une vue en perspective d’une partie d’une première pièce de la structure transversale montrée sur la figure précédente ;
est une vue en perspective d’une partie d’une seconde pièce de la structure transversale montrée sur la figure précédente ;
représente une vue en perspective d’un dispositif de liaison entre les première et seconde pièces, avec la seconde pièce réalisée en filaire pour davantage de clarté ;
Lorsqu’un groupe d’épingle 36 est transféré, lors de chaque étape d’alimentation 122, deux espaces latéraux accueillent respectivement des segments conducteurs 19 dudit groupe. Ainsi, lors des premières étapes d’alimentation, les deux espaces latéraux 43 accueillent leur premier groupe d’épingle alors que lors des dernières étape d’alimentation, un des espaces latéraux accueillent son premier groupe d’épingle et l’autre espace latéral accueille son deuxième groupe d’épingle, le deuxième groupe d’épingle venant se superposer, dans une direction radiale, au premier groupe d’épingle dudit espace latéral. Dans l’exemple illustré ici d’un bobinage à 4 conducteurs par encoches, chaque espace latéral 43 comporte deux groupes d’épingle 36 chacun formé de deux segments conducteurs 19.
Comme visible sur la , à la fin de l’étape d’alimentation 122, certains espaces latéraux 43 comprennent leur nombre final d’épingles, correspondant à deux groupes d’épingle 36 dans cet exemple, et certain espaces latéraux 43 comprennent uniquement une partie de leur épingle, c’est-à-dire ici un seul groupe d’épingle 36. Le procédé d’assemblage 120 comprend une première partie A comprenant les étapes d’agencement 121, les étapes d’alimentation 122 et les étapes de rotation 123. Les épingles 18 insérées lors de cette première partie A forment un premier ensemble d’épingle 80.
Le procédé d’assemblage 120 comporte ensuite une deuxième partie B comprenant l’insertion d’un second ensemble d’épingle 81 pour compléter les espaces latéraux 43 ne comprenant pas tous leur groupe d’épingle. La deuxième partie peut être faite manuellement ou de manière automatique. Alternativement, l’insertion du second ensemble d’épingle 81 peut être faite directement dans le corps de pièce bobinée 21, notamment manuellement, et non dans le dispositif de transfert 40. Un exemple de deuxième partie faite de manière automatique est décrit ci-dessous en référence aux figures 13 à 16.
La deuxième partie B du procédé d’assemblage 120 comporte une étape de soulèvement 130, visible sur la , dans laquelle une partie des épingles du premier ensemble 80, dite premier sous-ensemble d’épingles 80a, est déplacée de sorte à créer un espace d’insertion 82 entre ledit premier sous-ensemble et un second sous-ensemble d’épingles 80b. Le second sous-ensemble d’épingles 80b est formé des épingles du premier ensemble 80 ne faisant pas partie dudit premier sous-ensemble 80a. Par exemple, le déplacement du premier sous-ensemble d’épingles 80a est fait dans une direction comprise dans un plan transversal à l’axe Z. Le déplacement est par exemple un mouvement de soulèvement. Lors de l’étape de soulèvement 130, uniquement un des segments conducteurs 19 de chaque épingle conductrice 18 formant le premier sous-ensemble 80a est déplacé, le deuxième segment de chaque épingle 18 pouvant présenter un léger mouvement d’accompagnement due à la forme de l’épingle.
Le dispositif de transfert 40 peut comprendre un support levier 49 notamment formé par une plaque de forme courbée. Le support de levier 49 porte les épingles conductrices 18 du premier sous-ensemble d’épingles 80a lors de l’étape de soulèvement 130. Le support de levier présente ici un mouvement de basculement permettant de former l’espace d’insertion 82.
Le procédé d’assemblage 120 comporte ensuite une étape d’insertion 131, visible sur la , dans laquelle le second ensemble d’épingles 81 est inséré dans l’espace d’insertion 82. L’insertion du second ensemble d’épingles 81 se fait dans une direction globalement radiale et circonférentielle par rapport à l’axe Z du dispositif de transfert 40.
A la fin de l’insertion, les épingles conductrices du second ensemble 81 sont alignées circonférentiellement avec les épingles conductrices du second sous-ensemble 80b et sont agencées circonférentiellement entre les épingles conductrices du premier sous-ensemble 80a et les épingles conductrices du second sous-ensemble 80b, comme visible sur la .
Le dispositif de transfert 40 peut comprendre un support amovible 48 agencé pour porter les épingles conductrices 18 du second ensemble d’épingles 81 lors de l’étape d’insertion 131. Un exemple de support amovible 48 est illustré sur la . Le support amovible 48 présente une forme de plaque courbée, notamment de manière à suivre la forme du corps de broche 41. Le support amovible présente une première portion 48a sur laquelle des rainures peuvent être formées de sorte à ce que chaque rainure maintienne au moins un segment conducteur 19.
Le procédé d’assemblage 120 comporte ensuite une étape d’abaissement 132 dans laquelle le support levier 49 portant le premier sous-ensemble d’épingles 80a est déplacé de sorte à ce que les épingles conductrices 18 du premier sous-ensemble 80a soient alignées circonférentiellement avec les épingles conductrices du second ensemble 81 et avec celles du second sous-ensemble 80b. Le support de levier présente ici un mouvement de basculement permettant de refermer l’espace d’insertion 82. Par exemple, le mouvement des épingles conductrices lors de l’étape d’abaissement 132 et le mouvement des épingles conductrices lors de l’étape de soulèvement 130 sont fait dans des directions opposées l’une par rapport à l’autre.
Après l’étape d’abaissement 132, les segments conducteurs des épingles conductrices du premier sous-ensemble 80a sont superposés à une partie des segments conducteurs des épingles conductrices du second ensemble 81, lesdits segments conducteurs du second ensemble 81 étant plus proche de l’axe Z. Ainsi, tous les espaces latéraux 43 logent le même nombre de groupe d’épingle 36. Après l’étape d’abaissement 132, les segments conducteurs des épingles conductrices du premier sous-ensemble 80a sont notamment revenus dans leur position initiale, c’est-à-dire avant l’étape de soulèvement 130.
Le procédé d’assemblage 120 peut comporter, après l’étape d’abaissement 125, une étape de retrait 133 du support amovible 48 et une étape de retrait 134 du support levier 49. Lesdites deux étapes de retrait 133, 134 pouvant être faite l’une après l’autre, dans un sens ou dans l’autre, ou de manière simultanée.
Le procédé d’assemblage 120 peut comporter, notamment après les étapes de retrait 133, 134, une étape d’expansion 135 d’au moins une lamelle de guidage 42 de sorte à ce que chaque segment conducteur 19 soit entouré circonférentiellement par deux lamelles de guidage. Par exemple, lors de l’étape d’insertion 131, les lamelles de guidage 42 destinée à définir les espaces latéraux 43 logeant des épingles conductrices du second ensemble d’épingles 81 peuvent être agencées dans une position de repos jusqu’aux étapes de retrait 133, 134. Ainsi, chaque lamelle de guidage 42 peut présenter différentes positions radiales par rapport au corps de broche 41. Par exemple, chaque lamelle de guidage peut présenter une position de maintien dans laquelle elle est agencée de sorte à s’étendre circonférentiellement entre au moins deux segments conducteurs 19 et une position de repos dans laquelle elle est logée dans une rainure formée dans le corps de broche 41 de sorte à laisser libre l’espace circonférentiel entre lesdits deux segments conducteurs. Dans la position de repos, la lamelle peut par exemple être totalement insérée dans le corps de broche de sorte à ne plus être en saillie radiale par rapport à une surface externe dudit corps. Dans cet exemple, chaque lamelle de guidage 42 peut également présenter une position intermédiaire dans laquelle elle maintien uniquement une partie des groupes d’épingle 36 de l’espace latéral 43 et dans cet exemple, uniquement un groupe 36. Chaque lamelle de guidage 42 peut présenter un mouvement radial depuis la position de repos vers la position de maintien en passant par la position intermédiaire.
Alternativement, les lamelles de guidage peuvent être rapportées au corps de broche de sorte à pouvoir être détachées du corps de broche, notamment lors de l’étape de d’insertion. Dans une autre alternative, les lamelles de guidage peuvent présenter un mouvement axial pour dégager l’espace d’insertion 82.
Le dispositif de transfert 40 peut comporter un support de maintien radial 45. Le support de maintien radial 45 est agencé pour maintenir, dans une direction radiale, les segments conducteurs 19 des épingles conductrices 18 dans les espaces latéraux 43. Le support de maintien est positionné autour de la circonférence extérieure du corps de broche 41 muni desdites épingles 18. Le support de maintien radial est notamment positionné après le transfert d’un segment conducteur 19 dans l’espace latéral 43 correspondant. Le support de maintien radial 45 est notamment positionné autour du corps de broche 41 muni des épingles conductrices 18 lors de l’étape de rotation 123. De préférence, le support de maintien 45 peut entourer totalement ledit corps 41. Le support de maintien 45 peut présenter plusieurs portions agencées de manière adjacente pour entourer ledit corps 41. Cela permet de simplifier le positionnement dudit support.
Le dispositif de transfert 40 peut comporter un dispositif d’immobilisation 47, visible sur la , permettant de maintenir au moins une épingle d’alimentation 33, 34 et/ou au moins une épingle de connexion 32 dans le corps de broche 41. Le dispositif d’immobilisation 47 permet notamment de maintenir lesdites épingles dans les directions radiale et axiale. Dans cet exemple de réalisation, le dispositif d’immobilisation 47 est formé d’une rainure dans laquelle est insérée une épingle d’alimentation 33, 34. L’épingle de connexion 32 est, ici, maintenue de la même manière que les épingles standards 30, 31 via les lamelles de guidage 42. Alternativement, le dispositif d’immobilisation 47 peut être formé par des murets entourant l’épingle à maintenir ou un système d’encliquetage. Les épingles d’alimentation 33, 34 et/ou de connexion 32 peuvent être chargées dans le dispositif de transfert 40 via le dispositif d’alimentation 50 en utilisant la première partie A et/ou la deuxième partie B du procédé d’assemblage 120 en fonction de leur position par rapport aux ensemble d’épingles 80, 81. Alternativement, l épingles d’alimentation 33, 34 et/ou de connexion 32 peuvent être chargées dans le dispositif de transfert 40 via autre dispositif d’alimentation spécifique à leur forme ou via le premier mode de réalisation décrit précédemment ou encore manuellement.
La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine des alternateurs, des alterno-démarreurs, des moteurs électriques ou des machines réversibles mais elle pourrait également s’appliquer à tout type de machine tournante. Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. Par exemple, on ne sortira pas du cadre de l’invention en adaptant le procédé et l’ensemble d’assemblage décrit ci-dessus pour une machine électrique tournante dont le stator est positionné radialement à l’intérieur du rotor. En outre, on ne sortira pas du cadre de l’invention en utilisant plusieurs dispositif d’alimentation en parallèle.
La représente schématiquement et partiellement une vue en coupe axiale d’un deuxième exemple d’étape d’agencement.
La représente un logigramme d’un exemple de procédé d’assemblage.
La représente un exemple de machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule tel qu’un véhicule automobile. Cette machine 10 transforme de l’énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante 10 est, par exemple, un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique.
Il va maintenant être décrit en référence aux figures 5 à 14, un procédé d’assemblage 110, réalisé au moyen d’un ensemble d’assemblage, des épingles conductrices 18 permettant de charger lesdites épingles dans un dispositif de transfert 40. Ce dispositif de transfert permettra par la suite d’insérer directement les épingles conductrices dans les encoches 22 du corps de pièce bobinée 21 afin de former la pièce bobinée de machine électrique tournante.
La représente un exemple de dispositif de transfert 40 dans lequel sont agencées les épingles conductrices 18 à la fin du procédé d’assemblage 110 et avant leur transfert dans le corps de pièce bobinée 21. Le dispositif de transfert 40 comprend un corps de broche 41 s’étendant de manière globalement cylindrique autour d’un axe Z et une pluralité de lamelles de guidage 42 s’étendant radialement à partir du corps de broche 41. Deux lamelles de guidage adjacentes définissent un espace latéral 43 dans lequel peut être logé au moins un segment conducteur 19 d’une épingle conductrice, et notamment plusieurs segments conducteurs. A la fin du procédé d’assemblage 110, les épingles conductrices 18 sont agencées dans le corps de broche 41 de sorte à ce que les segments conducteurs 19 soient logés au moins partiellement dans les espaces latéraux 43. Plus précisément dans cet exemple, les segments conducteurs 19 sont logés dans les espaces latéraux 43 de sorte à ce que chaque extrémité libre dépasse axialement de l’espace latéral. Autrement dit, chaque lamelle de guidage 42 présente une hauteur dans une direction axiale inférieure à une hauteur axiale des segments conducteurs 19.
Lors de ce procédé d’assemblage 110, les épingles conductrices 18 présentent une forme intermédiaire, c’est-à-dire qu’elles présentent une forme qui n’est pas la forme finale des épingles conductrices pour former le bobinage électrique 24. Lors du procédé d’assemblage, chaque épingle 18 a subi une étape préalable de mise en forme dans laquelle une jonction coudée 18C est formée, notamment par une première phase de pliage puis une seconde phase de vrillage permettant de décaler les segments conducteurs 19 d’une même épingle conductrice. La phase de vrillage est de préférence une phase de vrillage unitaire faite individuellement pour chaque épingle conductrice 18. Lors dudit procédé, les segments conducteurs 19 s’étendent axialement jusqu’à leur extrémité libre.
Le procédé d’assemblage 110 comprend une première étape d’agencement 111 dans laquelle les épingles conductrices 18 sont agencées dans un dispositif intermédiaire 70. L’étape d’agencement sera décrite plus en détail ci-après en référence aux figures 11 à 13. Le dispositif intermédiaire 70 comprend un corps longitudinal 71 s’étendant le long d’un axe Y dans lequel est agencée une pluralité de rainures 72. Chaque rainure définit un logement 73 recevant au moins un segment conducteur 19 d’une épingle conductrice 18. Chaque logement 73 s’étend dans une direction transversale à l’axe Y. Le dispositif intermédiaire 70 présente notamment la forme d’un rail de chargement. Chaque rainure 72 peut s’étendre dans une direction transversale ou inclinée par rapport à l’axe Y. L’inclinaison de la rainure 72 est notamment fait dans la direction du mouvement de rotation du dispositif de transfert 40.
Le procédé d’assemblage 110 comprend une deuxième étape de chargement 112 dans laquelle les épingles conductrices 18, agencées dans le dispositif intermédiaire 70, sont transférées vers le dispositif de transfert 40. Dans les exemples décrits ci-dessous, le dispositif de transfert 40 et le dispositif intermédiaire 70 sont agencés, lors de l’étape de chargement 112, l’un par rapport à l’autre de sorte à ce que l’axe Y s’étendent dans une direction globalement perpendiculaire à l’axe Z. En particulier, le corps longitudinal 71 est positionné de sorte à ce qu’au moins un logement 73 s’étende en vis-à-vis d’un espace latéral 43 du corps de broche 41. L’étape de chargement 112 sera décrite plus en détail ci-après en référence aux figures 6 à 10.
De préférence et comme illustré sur les figures 3 et 4, chaque moyen de blocage 12 comprend un ergot 18 ou protubérance ou surépaisseur faisant saillie sur l’une des deuxièmes parois latérales 11 du deuxième connecteur 10.
Le moyen de blocage 12 est alors formé par l’ergot 18 et la deuxième paroi latérale 11 du deuxième connecteur 10.
L’épaisseur e du moyen de blocage 12 est la somme de l’épaisseur de l’ergot 18 et de l’épaisseur de la deuxième paroi latérale 11 du deuxième connecteur 10.
Plus précisément, les ergots 18 font saillies sur la face externe 47 de chaque deuxième paroi latérale 11 du deuxième connecteur 10.
Les ergots 18 peuvent se prolonger jusqu’aux butées 8.
Les ergots 18 sont positionnés à une partie d’extrémité externe 14 du deuxième connecteur 10 de façon à présenter une partie externe 31 en regard de l’élément de liaison 23 d’une des languettes 5.
La partie externe 31 longe un rebord 32 de la deuxième paroi latérale 11 du deuxième connecteur 10.
En variante, les ergots 18 peuvent être distants de la partie d’extrémité externe 14 du deuxième connecteur 10.
Selon une autre variante, les ergots 18 peuvent s’étendre sur toute ou quasiment toute la longueur du deuxième connecteur 10.
Les ergots 18 peuvent présenter une forme parallélépipédique ou cylindrique.
En variante, les ergots 18 peuvent comprendre un premier chanfrein 33 positionné à l’endroit de la partie externe 31 du deuxième connecteur 10. Le premier chanfrein 33 est orienté vers la deuxième face 26 de la languette 5.
Selon une autre variante, les ergots 18 peuvent comprendre un deuxième chanfrein 35 le long d’un bord interne 36 de l’ergot 18. Le deuxième chanfrein 35 est orienté vers la première paroi latérale 6 du premier connecteur 3.
Selon un mode de réalisation possible (non représenté), chaque moyen de blocage 12 est formé seulement par l’une des deuxièmes parois latérales 11 du deuxième connecteur 10. Les deuxièmes parois latérales 11 du deuxième connecteur 10 présentent une épaisseur e sur toute leur hauteur H.
L’épaisseur e du moyen de blocage 12 correspond seulement à l’épaisseur de la deuxième paroi latérale 11 du deuxième connecteur 10.
En variante (non représentée), les ergots 18 font saillies sur la face interne 45 des deuxièmes parois latérales 11 du deuxième connecteur 10.
En variante (non représentée), la butée 8 peut s’étendre perpendiculairement par rapport à la languette 5 et vers l’intérieur du premier connecteur 3. Une ouverture peut être prévue dans le support 4 pour loger la languette 5 et le moyen de blocage 12 de façon que le support 4 comprenne une portion positionnée entre la première paroi latérale 6 du premier connecteur 3 et la languette 5. La surface de contact 19 de la butée 8 est en appui sur une surface d’appui 9 localisée sur la portion du support 4. Le moyen de blocage 12 est positionné entre une paroi du support 4 et la première face 25 de la languette 5.
Le procédé de fabrication, en définissant en une seule étape de photolithographie les contours du site d’assemblage et les bords des plots conducteurs dans ledit site, permet d’assurer un très bon alignement à la fois des sites d’assemblage et des plots conducteurs entre deux circuits électroniques fabriqués selon ledit procédé de fabrication.
Il est à noter que, dans l’ensemble des figures qui sont des vues en coupe, les bords du site d’assemblage sont représentés selon la direction X, mais de manière évidente, les bords sont également dans la direction Y du plan principal XY du circuit électronique. Le circuit électronique peut présenter une structure sensiblement symétrique dans les deux directions du plan, comme représenté dans la , dans laquelle on voit en vue de dessus les poteaux isolants 380, les plots conducteurs 34 et le support 32 autour.
Les figures 4A à 4C sont des vues en coupe illustrant un procédé selon un autre mode de réalisation. Comme illustré en figure 4A, cet exemple se distingue du procédé précédent, en ce que : - les poteaux isolants 480 comprennent des poteaux isolants 481 localisés sur les bords 41A, 41B du site d’assemblage 41 présentant une largeur supérieure à des poteaux isolants 482 situés entre lesdits bords ; et/ou - des poteaux complémentaires 483 en matériau diélectrique sont également formés dans la zone périphérique 49 entourant le site d’assemblage 41 de même dimension que les poteaux isolants 482 ou de dimensions supérieures.
Les autres étapes du procédé de fabrication sont similaires à celles décrites en relation avec les figures 3A à 3F.
Comme illustré dans la illustrant la structure obtenue à l’issue de l’étape de polissage, la présence de poteaux complémentaires 483 en matériau diélectrique permet de limiter, voire d’éviter, le phénomène de creusement (connu sous le terme « dishing » en anglais) de la deuxième partie 404B de la couche métallique s’étendant de part et d’autre du site d’assemblage 41, phénomène qui peut se produire lors de l’étape de polissage sur des zones de cuivre de dimensions trop importantes, et qui peut induire une mauvaise définition des bords du site d’assemblage. Par ailleurs, le changement de densité de cuivre entre le site d’assemblage et la zone périphérique peut occasionner un dishing également au niveau des plots conducteurs en bordure du site d’assemblage pouvant entrainer un mauvais contact au moment de l’assemblage et une absence de collage pendant l’étape de fixation. La présence des poteaux complémentaires 483 ainsi que de poteaux isolants 481 localisés sur les bords 41A, 41B du site d’assemblage 41 de largeur supérieure aux poteaux isolants 482 situés entre lesdits bords va permettre de limiter voire supprimer ce phénomène.
Comme illustré en , après gravure de la deuxième partie 404B de la couche métallique, les poteaux complémentaires 483 restent présents dans la zone périphérique 49 entourant le site d’assemblage 41. Il est possible à ce stade soit de les conserver soit de les supprimer.
Les poteaux complémentaires 483 peuvent en effet être supprimés par effet lift-off par une gravure humide de la couche d’arrêt de gravure 47. Lors d’une telle étape de gravure, les portions de la couche d’arrêt de gravure localisées aux bords 41A, 41B du site d’assemblage 41 et/ou les poteaux d’extrémité 481 peuvent subir une gravure au moins partielle. Il est donc avantageux pour pallier ce problème que les poteaux d’extrémités 481 présentent une largeur supérieure aux poteaux centraux 482.
Alternativement, les poteaux complémentaires 483 peuvent être conservés et servir à augmenter la différence de mouillabilité entre le site d'assemblage et la zone périphérique (en complément ou de manière alternative à une couche de matériau hydrophobe déposée sur la zone périphérique). Pour cela, les poteaux complémentaires 483 doivent être formés de manière à respecter des plages données de dimensions et d’écartements entre deux poteaux complémentaires adjacents, comme cela est illustré en . Le motif en résine photosensible est alors défini pour respecter ces plages de dimensions et d’écartements, et l’épaisseur du matériau diélectrique est également définie pour respecter une hauteur définie des poteaux complémentaires. De manière préférentielle, la hauteur H des poteaux complémentaires 483 est comprise entre environ 50 nm et 2 µm, la largeur A des poteaux complémentaires est comprise entre environ 0,5 µm et 1 µm et l’écartement B entre deux poteaux complémentaires adjacents est compris entre environ 0,5 µm et 2 µm.
Après retrait du motif complémentaire 405, on obtient le circuit électronique 40.
Le procédé d’auto-assemblage décrit en lien avec la peut s’appliquer à des premier et deuxième circuits électroniques obtenus par cet autre exemple de procédé de fabrication.
Les figures 6A et 6B sont des vues en coupe illustrant un autre mode de réalisation qui se distingue du procédé décrit en relation avec les figures 3A à 3F principalement par les étapes de formation de la couche 35 en matériau hydrophobe et de retrait du motif complémentaire 305 en résine. On part ainsi de la structure obtenue en .