Rotor pour moteur électrique à collecteur et procédé de fabrication de celui-ci
La présente invention concerne un rotor pour moteur électrique à collecteur, comprenant un arbre de rotor, un paquet de tôles de rotor présentant des encoches dans lesquelles passe un bobinage, et un collecteur plan, un enrobage de matière plastique revêtant au moins partiellement le paquet de tôles et l'arbre; cette invention concerne également un procédé de fabrication de ce rotor en une de ses formes d'exécution avantageuses, comprenant l'injection de ladite matière plastique d'enrobage dans un moule dans lequel sont placés ledit arbre préalablement usiné et les tôles dudit paquet préalablement découpées.
Les rotors de ce type, à collecteur plan, sont utilisés principalement dans les moteurs électriques de faible puissance qui sont destinés le plus souvent à être alimentés en basse tension, moteurs qu'il est important de pouvoir fabriquer de la manière la moins coûteuse possible, tout en leur assurant un fonctionnement technique sûr et exempt de dérangement durant de nombreuses années.
On a déjà fabriqué des moteurs de ce type qui comprennent un rotor enrobé de matière plastique, ce qui le rend plus compact et assure d'une manière mieux déterminée le positionnement des divers éléments du rotor relativement les uns aux autres et relativement aussi aux éléments du moteur ne faisant pas partie du rotor.
Dans ces moteurs connus, cet enrobage plastique jouait cependant principalement un rôle de protection et de solidarisation, mais ne constituait pas à lui seul le moyen par lequel les divers éléments étaient amenés et maintenus en assemblage solide; d'autres moyens restaient nécessaires, éventuellement en coopération avec ledit enrobage, pour maintenir ensemble les tôles du paquet, le paquet de tôles sur l'arbre et le collecteur sur l'ensemble formé par le paquet de tôles et l'arbre.
Il y a lieu de remarquer encore qu'un collecteur plan, s'il est d'une fabrication beaucoup plus avantageuse qu'un collecteur cylindrique, était, dans les moteurs de types connus qui l'utilisaient, d'un montage plus délicat et moins sûr, davantage sujet à des dérangements, par le fait que la construction du rotor permettait de le positionner seulement par le centre, ce dont résultait le fait que la pression des balais s'exerçait en porte-à-faux, d'où risque accru de voilement ou de positionement mal plat du collecteur par rapport à l'axe du rotor.
Le but de la présente invention est de fournir un rotor de moteur du type susmentionné qui ne nécessite, pour l'assemblage des divers éléments qui le constituent, aucun moyen autre que ledit enrobage de matière plastique, tout en assurant une grande rigidité à l'assemblage de ces divers éléments, et, en particulier, en assurant un assemblage du collecteur sur les autres éléments du rotor qui élimine tout risque de voilement ou de positionnement mal plat du collecteur; ce but est également, en corollaire, de fournir un procédé de fabrication de ce rotor en une forme d'exécution favorable, qui rende superflue toute opération de fixation provisoire l'un avec l'autre de certains éléments constituant le rotor préalablement à l'opération par laquelle on réalise ledit enrobage.
Conformément à l'invention, le rotor pour moteur électrique à collecteur, comprenant un arbre de rotor, un paquet de tôles de rotor présentant des encoches dans lesquelles passe un bobinage, et un collecteur plan, un enrobage de matière plastique revêtant au moins partiellement le paquet de tôles et l'arbre, est caractérisé en ce que ledit enrobage de matière plastique recouvre les parois et le fond desdites encoches ainsi qu'une partie au moins des faces latérales dudit paquet de tôles, de manière à isoler électriquement les parois et le fond des encoches et à maintenir ensemble les tôles du paquet, cet enrobage recouvrant également, en l'entourant, une partie dudit arbre sur laquelle il solidarise ledit paquet de tôles, et en ce que cet enrobage forme en outre, dans la partie de sa masse recouvrant les zones périphériques d'une des faces latérales du paquet de tôles,
des portions d'appui du collecteur plan qui présentent des surfaces d'appui axial contre lesquelles ledit collecteur plan est maintenu appuyé en des zones de sa face arrière voisines de son bord, ce collecteur plan présentant une ouverture centrale traversée par l'une des extrémités de l'arbre du rotor, et ledit enrobage formant encore dans sa masse des moyens pour positionner radialement ledit collecteur et le maintenir plaqué axialement contre lesdites surfaces d'appui.
Dans une forme d'exécution avantageuse, ce rotor est encore caractérisé en ce que ledit enrobage recouvre partiellement les faces latérales dudit paquet de tôles, laissant subsister sur chaque face au moins trois fenêtres à travers lesquelles apparaît la tôle d'extrémité correspondante, chaque fenêtre laissée sur une face étant alignée axialement avec une autre fenêtre laissée sur l'autre face.
Conformément à l'invention, le procédé de fabrication de ce rotor selon cette forme d'exécution avantageuse, comprenant l'injection de ladite matière plastique d'enrobage dans un moule dans lequel sont placés ledit arbre préalablement usiné et les tôles dudit paquet préalablement découpées, est caractérisé en ce que, pour réaliser ladite injection, on place d'abord cet arbre et ces tôles dans ledit moule selon la disposition relative qu'ils doivent avoir dans le rotor terminé en ne liant directement ces tôles ensemble par aucun moyen de fixation et en n'établissant aucune liaison directe de fixation des tôles sur l'arbre, on fait ensuite, dès avant le moment où l'on commence de procéder à l'opération d'injection, agir perpendiculairement sur les deux tôles d'extrémité du paquet, à l'endroit où se situeront lesdites fenêtres,
des tétons de pression qui pressent les tôles du paquet les unes contre les autres, et on fait ensuite persister l'action de ces tétons pour qu'ils maintiennent toujours cette pression tandis qu'on procède à l'opération d'injection de la matière plastique d'enrobage, et pour qu'ils la maintiennent encore après cette opération d'injection jusqu'à ce que ladite matière plastique soit durcie.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du rotor selon l'invention.
La fig. 1 montre, partiellement en coupe, le rotor monté dans un moteur,
la fig. 2 est une vue en bout du rotor, le collecteur en étant enlevé,
la fig. 3 montre le rotor isolé, partiellement en coupe, et
la fig. 4 montre le collecteur dont est muni le rotor.
Sur la fig. 1, on voit un moteur 1 qui comporte un boitier 2 à l'intérieur duquel se trouvent des pôles magnétiques permanents 3, ce boîtier 2 étant fermé par un couvercle 4. A l'intérieur de ce boîtier, se trouve le rotor 5 qui est constitué par un arbre de rotor 6, un paquet de tôles 7 qui comporte des tôles normales 7a et deux tôles d'extrémité 7b présentant un rebord périphé-- rique, un bobinage g, une masse d'enrobage 9 revêtant partiellement le paquet de tôles 7 et marbre 6, et un collecteur plan 10. Le couvercle 4 porte une pièce intermédiaire 11 dans laquelle est logé un palier à extérieur sphérique 12, tandis que le boîtier 2 porte un palier con ventionnel 13.
L'arbre 6 traverse. les deux paliers 12 et 13.
On voit sur la fig. 1 que l'enrobage 9 entoure l'arbre 6 et s'étend sur celui-ci sur une longueur à peine inférieure à la distance qui sépare les paliers 12 et 13. Ainsi, cet enrobage 9 forme un moyeu qui positionne le rotor entre les deux paliers 12 et- 13. Cet enrobage 9 s'étend également sur les faces latérales du paquet de tôles, c'est-à-dire qu'il recouvre, dans leurs plus grandes parties, les faces latérales des deux tôles d'extrémité 7b.
Cet enrobage 9 est encore conformé de manière telle que le collecteur plan 10 puisse être monté directement contre des portions spécialement adaptées de cet enrobage, comme cela sera examiné en détail plus loin.
On voit encore sur la fig. 1 une pièce couronne 14 présentant des fentes dans lesquelles les balais 15 sont montés par l'intermédiaire de plots 16. Ce type d'assemblage est connu dans le domaine des petits moteurs électriques et il n'est pas nécessaire de le décrire en détail ici.
Les fig. 2 et 3 illustrent de façon particulière la construction du rotor 5. On peut y voir que ce rotor, traversé en son centre par l'arbre 6, présente trois encoches 18 qui sont formées dans les tôles du paquet de tôles 7. L'enrobage 9 recouvre la totalité du fond et des parois de ces encoches 18, de même qu'il recouvre la presque totalité des faces latérales des tôles d'extrémité 7b, seules, trois fenêtres 17 subsistant dans cet enrobage et laissant apparaître à nu les tôles d'extrémité. Le rôle de- ces fenêtres 17 est de faciliter la fabrication, plus exactement l'opération d'enrobage par injection, du rotor 5. Le processus de fabrication de celui-ci sera examiné plus loin.
On voit sur les fig. 2 et 3 que l'enrobage 9 s'étend, du côté du paquet de tôles où se situe le collecteur, de manière à permettre le montage de ce collecteur. A cet effet, des parties de- surface d'appui 19 sont ménagées d'une manière qui résulte directement du moulage de l'enrobage 9, dans des portions de projection 20; la position longitudinale de ces surface d'appui 19- correspondant à celle de la face arrière du collecteur plan 10.
Ces surfaces 19 sont bordées de rebords 21 dont la surface dirigée vers l'intérieur est cylindrique et centrée sur l'axe du rotor. On voit donc qu'il est aisé de positionner le collecteur 19 contre ces surfaces d'appui 19 à l'inti rieur- des rebords- 21.
La partie d'enrobage qui entoure- l'arbre 6 présente, depuis l'endroit correspondant longitudinalement à la position de la face arriere du collecteur plan, un rétrécissement, de sorte que le collecteur plan peut venir s'appuyer également par sa zone centrale contre l'épaulement se présentant à l'endroit de ce rétrécissement; cette configuration de la partie d'enrobage entourant l'arbre n'est cependant pas absolument nécessaire et cette partie d'enrobage pourrait constituer un cylindre sans rétrécissement sur lequel le collecteur serait simplement enfilé, ce dernier n'étant alors pas soutenu par sa partie centrale.
En variante encore, on pourrait prévoir un canon venant s'enfiler soit sur l'arbre 6 (l'enrobage de celui-ci s'arrêtant alors plus près du paquet de tôles), soit sur l'enrobage de matière plastique entourant l'arbre 6 et présentant ou non un épaulez ment diminuant son diamètre de manière à positionner longitudinalement ledit canon.
Il faut remarquer que le collecteur utilisé pour un tel moteur de faible puissance ne présente que trois zones condùctrices (correspondant à trois lamelles d'un collecteur cylindrique); pour le bon fonctionnement du moteur, il est donc nécessaire que le collecteur plan soit positionné de manière correcte relativement aux encoches 18 du moteur qui porte les bobinages 8.- Il- est donc avantageux d'assurer le positionnement circonférenciel du collecteur plan par la construction même du roter, de manière' à éviter une mise en place erronée du collec- teur plan lors de son montage A cet effet, le collecteur plan,
que l'on voit à la fig 4, présente à sa circonf± rence une encoche ou entaille 22, tandis qu'un des rebords 21 qui centrent le collecteur, présente un bossage 23 qui doit pénétrer dans l'entaille 22 pour que le collecteur puisse être mis en place en s'appuyant contre les surfaces d'appui 19. D'autre part, afin de maintenir le collecteur en place et de l'empêcher de se déplacer axialement, on prévoit des pattes élastiques, ou ergots élastiques, 24 fixées à l'extrémite- des portions de projection 20 et venant se rabattre élastiquement devant la face avant du collecteur plan 10.
E variante, ces ergots pourraient être remplacés par des portions de collerettes circulaires intérieures élastiques s'étendant, d'une fraction de millimètre, devant la face avant du collecteur plan, depuis la surface 21 vers le centre. En une autre variante; il serait possible par exemple aussi de prévoir des perçages spéciaux dans le collecteur à travers lesquels pénètreraient des languettes de rentenue solidaires de la masse d'enrobage.
On voit que la construction ci-décrite permet d'assurer l'assemblage fixe et correct de l'arbre- 6, du paquet de tôles 7 et d collecteur- 10; qui constitue le rotor 5, sans faire appel à aucun autre moyen de fixation que l'enrobage qui revêt en partie Marbre 6 et le paquet de tôles 7 et dont la masse maintient également le collecteur 10. Il faut noter également que l'enrobage 9 recouvre toute la surface du fond et des parois des encoches 18 qui sont, de ce fait, parfaitement isolées électriquement et dont tous les angles métalliques qui, dans d'autres moteurs du même type, risquent de blesser l'isolation du bobinage; sont cachés derrière une couche de matière plastique qui protège ainsi le bobinage des accrocs mécaniques d'isolation.
L'utilité des fenêtres 17, pratiquées dans la couche d'enrobage recouvrant les faces latérales du paquet de tôles, peut être considérée comme résidant en une éco- nomie de poids réalisée sur le rotor, mais elle réside principalement en une facilité offerte par ces fenêtres pour la fabrication du rotor, et plus précisément pour la phase d'injection de la matière plastique d'enrobage que comprend le procédé fabrication du rotor.
Il faut considèrer en effet qu'un enrobage de matière plastique, s'il; est susceptible de maintenir mécaniquement un assemblage lorsqu'il est d'une épaisseur suffisante et que la matière plastique est durcie, ne peut en aucun cas exercer une pression de maintien mécanique (ou même simplement une action de maintien mécanique) tant que la matière plastique de cet enrobage n'est pas suffisamment durcie. La fabrication des rotors enrobés de matière plastique ordinaire comprenait donc des moyens autres que l'enrobage de matière plastique pour attacher ensemble les toles et éventuellement pour attacher le paquet de tôles à l'arbre, moyens qui étaient mis en action préalablement à l'injection de la matière plastique d'enrobage autour du rotor.
On peut donc dire que, dans un tel cas, l'enrobage servait principalement à la protection des surfaces du rotor qu'il recouvrait, l'assemblage des éléments étant assuré au moins partiellement par d'autres moyens. Dans le procédé de fabrication du rotor précédemment décrit, on met à profit la présence des fenêtres 17 pour éviter toute nécessité de recourir à - des moyens de fixation autres que la masse d'enrobage, et pour y parvenir on réalise l'injection de la masse d'enrobage d'une manière particulière:
:
On utilise un moule d'injection de forme adaptée pour qu'on puisse y disposer préalablement l'arbre 6 et les tôles 7a et 7b du paquet de tôles 7 dans la disposition que ces éléments devront avoir dans le rotor terminé, mais sans que les tôles soient serrées entre elles ou liées par un quelconque rnoyen tel que: rivets, collage, etc. Ensuite, avant d'injecter dans le moule fermé la matière destinée à former la masse d'enrobage, on vient faire appuyer, de part et d'autre du paquet du tôles, des tétons qui pressent les faces extérieures des tôles d'extrémité à l'endroit où viendront se situer les fenêtres 17.
Ces tétons pressent les tôles contre les autres avec la force voulue et maintiennent également les tôles de manière qu'elles ne puissent aucunement se déplacer, de par le jeu de moulage, au eours de l'opération d'injection de la matiere plastique. On maintient la pression de ces tétons, tandis qu'ensuite on réalise l'opération d'injection de la matière plastique dans le moule, et on maintient encore la pression de ces tétons une fois l'opération proprement dite d'injection terminée jusqu'à ce que la masse d'enrobage soit suffisamment durcie.
On peut alors faire relâcher la pression des tétons, la masse d'enrobage durcie maintient les tôles en place sans qu'il soit en aucune manière nécessaire de les maintenir encore par un autre moyen.
Il faut remarquer que la liaison entre les masses d'enrobage revêtant chacune des faces du paquet de tôles est faite à travers les encoches dont les parois sont également revêtues de la même masse d'enrobage; par contre, la circonférence extérieure du rotor est naturellement maintenue exempte d'enrobage. Si l'on considère cependant la longueur du contour des trois encoches 18, on voit que du fait de leur forme rentrante, cette Iongueur est pratiquement égale à la circonfèrence du rotor. Ainsi donc, les deux masses d'enrobage latérales sont maintenues ensemble par une masse d'enrobage de liaison aussi importante que ce qui se produirait dans le cas où cet enrobage serait en forme de tambour.
De plus, la liaison entre l'enrobage des deux faces latérales est assurée par la partie d'enrobage centrale qui entoure l'arbre 6 sous le paquet de tôles; on pourrait toutefois envisager des exécutions où les tôles seraient contiBlës à l'arbre et où cette partie d'enrobage centrale n'existerait pas. Notons encore que, si en cours de fonctionnement, les tôles cessent d'être très fortement pressées les unes contre les autres, il n'en résultera aucun ennui, car l'enrobage des encoches empêchera de toute manière ces tôles de tourner les unes par rapport aux autres.
Avantageusement, on pourra donner à l'arbre, dans la partie qui se situe- sous l'enrobage au centre du paquet de tôles, une forme non cyclindrique ou un apprêt rugueux, de manière à éviter que l'arbre risque éventuellement de tourner dans la masse de l'enrobage.
I1 faut noter que le procédé de moulage par injection sans moyen d'assemblage auxilliaire au moins pro- visoire, procédé faisant appel à la présence des fenêtres 17, serait applicable à tout autre type de rotor.
En ce qui conceme les surfaces d'appui 19 et les surfaces de rebord 21, on pourrait naturellement envisaler un usinage ultérieur à l'opération de moulage par injection, mais, du fait iustement qu'un moulage par iniection permet I'obtention de surfaces très pronres, il est très aisé - et c'est la méthode qui est préconisée ici de réaliser ces surfaces. à la cote et à la position exacte qu'elles doivent avoir lors de l'opération de moulage par iniection ou, plus simplement, d'injection.
Dans la pratique, on a constaté qu'un rotor du type ci-décrit présentait un excellent équliibrage de masse sans au'il soit nécessaire d'y effectuer des opérations destinées spécifiquement à l'équilibrer.
Rotor for a commutator electric motor and method of manufacturing the same
The present invention relates to a rotor for an electric motor with a commutator, comprising a rotor shaft, a pack of rotor sheets having notches in which a winding passes, and a planar commutator, a plastic coating at least partially coating the pack of sheets and shaft; this invention also relates to a method of manufacturing this rotor in one of its advantageous embodiments, comprising the injection of said plastic coating material into a mold in which are placed said previously machined shaft and the sheets of said package previously cut .
Rotors of this type, with a planar collector, are used mainly in low-power electric motors which are most often intended to be supplied with low voltage, motors which it is important to be able to manufacture in the cheapest possible way, while ensuring them a safe and trouble-free technical operation for many years.
Motors of this type have already been manufactured which comprise a rotor coated with plastic material, which makes it more compact and ensures in a better determined manner the positioning of the various elements of the rotor relative to each other and also relatively to the elements of the rotor. motor not part of the rotor.
In these known motors, however, this plastic coating mainly played a role of protection and securing, but did not in itself constitute the means by which the various elements were brought and maintained in a solid assembly; other means remained necessary, possibly in cooperation with said coating, to hold together the sheets of the pack, the pack of sheets on the shaft and the collector on the assembly formed by the pack of sheets and the shaft.
It should also be noted that a flat manifold, if it is of a much more advantageous manufacture than a cylindrical manifold, was, in the engines of known types which used it, of a more delicate assembly and less safe, more subject to disturbances, by the fact that the construction of the rotor allowed to position it only by the center, which resulted in the fact that the pressure of the brushes was exerted in cantilever, from where risk increased buckling or poorly flat positioning of the manifold relative to the rotor axis.
The object of the present invention is to provide a motor rotor of the aforementioned type which does not require, for the assembly of the various elements which constitute it, any means other than said plastic coating, while ensuring great rigidity to the assembly of these various elements, and, in particular, ensuring assembly of the collector on the other elements of the rotor which eliminates any risk of buckling or poorly flat positioning of the collector; this aim is also, as a corollary, to provide a method of manufacturing this rotor in a favorable embodiment, which makes unnecessary any operation of provisionally fixing with each other certain elements constituting the rotor prior to the operation by which said coating is carried out.
In accordance with the invention, the rotor for an electric motor with a commutator, comprising a rotor shaft, a package of rotor plates having notches in which a winding passes, and a flat collector, a plastic coating at least partially coating the sheet package and the shaft, is characterized in that said plastic coating covers the walls and the bottom of said notches as well as part at least of the side faces of said sheet package, so as to electrically insulate the walls and the bottom of the notches and to hold together the sheets of the package, this coating also covering, by surrounding it, a part of said shaft on which it secures said package of sheets, and in that this coating also forms, in the part of its mass covering the peripheral zones of one of the side faces of the sheet bundle,
bearing portions of the flat manifold which have axial bearing surfaces against which said flat manifold is kept pressed in areas of its rear face adjacent to its edge, this flat manifold having a central opening through which one of the ends passes of the rotor shaft, and said coating still forming in its mass means for radially positioning said manifold and keeping it pressed axially against said bearing surfaces.
In an advantageous embodiment, this rotor is further characterized in that said coating partially covers the lateral faces of said bundle of sheets, leaving on each face at least three windows through which the corresponding end sheet appears, each window left on one side being axially aligned with another window left on the other side.
According to the invention, the method of manufacturing this rotor according to this advantageous embodiment, comprising the injection of said plastic coating material into a mold in which are placed said previously machined shaft and the sheets of said package previously cut , is characterized in that, in order to perform said injection, this shaft and these sheets are first placed in said mold according to the relative arrangement that they must have in the finished rotor by not directly binding these sheets together by any fixing means and by not establishing any direct connection for fixing the sheets to the shaft, then, before the moment when the injection operation is started, act perpendicularly on the two end sheets of the package, at the place where said windows will be located,
pressure pins which press the sheets of the package against each other, and then the action of these pins is made to persist so that they always maintain this pressure while the material injection operation is carried out plastic coating, and so that they still maintain it after this injection operation until said plastic material is hardened.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the rotor according to the invention.
Fig. 1 shows, partially in section, the rotor mounted in a motor,
fig. 2 is an end view of the rotor, with the manifold removed,
fig. 3 shows the isolated rotor, partially in section, and
fig. 4 shows the collector with which the rotor is fitted.
In fig. 1, we see a motor 1 which comprises a housing 2 inside which there are permanent magnetic poles 3, this housing 2 being closed by a cover 4. Inside this housing is the rotor 5 which is consisting of a rotor shaft 6, a pack of sheets 7 which includes normal sheets 7a and two end sheets 7b having a peripheral rim, a winding g, a coating mass 9 partially covering the pack of sheets 7 and marble 6, and a flat manifold 10. The cover 4 carries an intermediate piece 11 in which is housed a bearing with a spherical exterior 12, while the housing 2 carries a conventional bearing 13.
Shaft 6 crosses. the two bearings 12 and 13.
It is seen in fig. 1 that the coating 9 surrounds the shaft 6 and extends over the latter over a length barely less than the distance which separates the bearings 12 and 13. Thus, this coating 9 forms a hub which positions the rotor between the bearings. two bearings 12 and- 13. This coating 9 also extends over the side faces of the pack of sheets, that is to say that it covers, in their largest parts, the side faces of the two end sheets 7b.
This coating 9 is further shaped in such a way that the flat collector 10 can be mounted directly against specially adapted portions of this coating, as will be examined in detail below.
We can still see in fig. 1 a crown piece 14 having slots in which the brushes 15 are mounted by means of studs 16. This type of assembly is known in the field of small electric motors and it is not necessary to describe it in detail here .
Figs. 2 and 3 illustrate in a particular way the construction of the rotor 5. It can be seen that this rotor, crossed in its center by the shaft 6, has three notches 18 which are formed in the sheets of the pack of sheets 7. The coating 9 covers the whole of the bottom and of the walls of these notches 18, just as it covers almost all of the side faces of the end plates 7b, only three windows 17 remaining in this coating and revealing the sheets d 'end. The role of these windows 17 is to facilitate the manufacture, more precisely the injection coating operation, of the rotor 5. The manufacturing process of the latter will be examined below.
We see in fig. 2 and 3 that the coating 9 extends, on the side of the packet of sheets where the collector is located, so as to allow the assembly of this collector. For this purpose, parts of the bearing surface 19 are provided in a manner which results directly from the molding of the coating 9, in projection portions 20; the longitudinal position of these bearing surfaces 19- corresponding to that of the rear face of the flat manifold 10.
These surfaces 19 are bordered by flanges 21 whose inwardly directed surface is cylindrical and centered on the axis of the rotor. It can therefore be seen that it is easy to position the collector 19 against these bearing surfaces 19 inside the flanges 21.
The covering part which surrounds the shaft 6 has, from the place corresponding longitudinally to the position of the rear face of the flat manifold, a narrowing, so that the flat manifold can also come to rest by its central zone against the shoulder at the site of this narrowing; this configuration of the covering part surrounding the shaft is not however absolutely necessary and this covering part could constitute a cylinder without shrinkage on which the collector would simply be threaded, the latter then not being supported by its part central.
As a further variant, a barrel could be provided which is threaded either onto the shaft 6 (the coating thereof then stopping closer to the bundle of sheets), or onto the plastic coating surrounding the shaft 6 and having or not a shoulder reducing its diameter so as to position said barrel longitudinally.
It should be noted that the collector used for such a low-power engine has only three conducting zones (corresponding to three blades of a cylindrical collector); for the correct operation of the motor, it is therefore necessary that the plane collector is positioned correctly relative to the notches 18 of the motor which carries the coils 8.- It is therefore advantageous to ensure the circumferential positioning of the plane collector by the construction even the roter, so as to avoid incorrect positioning of the flat manifold during assembly. For this purpose, the flat manifold,
which can be seen in fig 4, has a notch or notch 22 at its circumference, while one of the flanges 21 which center the collector has a boss 23 which must penetrate into the notch 22 so that the collector can be put in place by resting against the bearing surfaces 19. On the other hand, in order to hold the collector in place and prevent it from moving axially, elastic tabs, or elastic pins, 24 are provided. attached to the end of the projection portions 20 and coming to fall elastically in front of the front face of the flat manifold 10.
As a variant, these lugs could be replaced by portions of elastic internal circular flanges extending, by a fraction of a millimeter, in front of the front face of the flat manifold, from the surface 21 towards the center. In another variant; it would also be possible, for example, to provide special holes in the collector through which penetrating tabs integral with the coating mass.
It can be seen that the construction described above makes it possible to ensure the fixed and correct assembly of the shaft 6, the pack of sheets 7 and the collector 10; which constitutes the rotor 5, without resorting to any other means of attachment than the coating which partly covers Marble 6 and the bundle of sheets 7 and the mass of which also maintains the collector 10. It should also be noted that the coating 9 covers the entire surface of the bottom and of the walls of the notches 18 which are, therefore, perfectly electrically insulated and including all the metal angles which, in other motors of the same type, risk damaging the insulation of the winding; are hidden behind a layer of plastic material which thus protects the winding from mechanical insulating snags.
The usefulness of the windows 17, made in the coating layer covering the side faces of the sheet bundle, can be regarded as residing in a saving in weight realized on the rotor, but it resides mainly in a facility offered by these. windows for the manufacture of the rotor, and more precisely for the phase of injection of the plastic coating material that comprises the method of manufacturing the rotor.
It should in fact be considered that a plastic coating, if it; is capable of mechanically holding an assembly when it is of sufficient thickness and the plastic is hardened, cannot under any circumstances exert a mechanical holding pressure (or even just a mechanical holding action) as long as the plastic material of this coating is not sufficiently hardened. The manufacture of rotors coated with ordinary plastic material therefore included means other than the plastic coating for attaching the sheets together and possibly for attaching the bundle of sheets to the shaft, means which were put into action prior to the injection. plastic wrap around the rotor.
It can therefore be said that, in such a case, the coating served mainly to protect the surfaces of the rotor which it covered, the assembly of the elements being provided at least partially by other means. In the process for manufacturing the rotor described above, advantage is taken of the presence of the windows 17 to avoid any need to resort to fixing means other than the coating mass, and to achieve this, the injection of the coating is carried out. coating mass in a particular way:
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An injection mold of suitable shape is used so that the shaft 6 and the sheets 7a and 7b of the pack of sheets 7 can be placed there beforehand in the arrangement that these elements must have in the finished rotor, but without the sheets are clamped together or bound by any means such as: rivets, gluing, etc. Then, before injecting into the closed mold the material intended to form the coating mass, one comes to press, on either side of the package of sheets, pins which press the outer faces of the end sheets to where the windows will be located 17.
These pins press the sheets against the others with the desired force and also hold the sheets in such a way that they cannot move in any way, due to the molding play, during the operation of injecting the plastic material. The pressure of these nipples is maintained, while then the operation of injecting the plastic material into the mold is carried out, and the pressure of these nipples is still maintained once the actual injection operation is completed until that the embedding mass is sufficiently hardened.
The pressure on the studs can then be released, the hardened coating mass holds the sheets in place without it being in any way necessary to hold them again by any other means.
It should be noted that the connection between the coating masses coating each of the faces of the bundle of sheets is made through the notches, the walls of which are also coated with the same coating mass; on the other hand, the outer circumference of the rotor is naturally kept free of coating. However, if we consider the length of the contour of the three notches 18, we see that due to their re-entrant shape, this length is practically equal to the circumference of the rotor. Thus, the two lateral coating masses are held together by a mass of connecting coating as large as what would occur in the case where this coating is in the form of a drum.
In addition, the connection between the coating of the two side faces is ensured by the central coating part which surrounds the shaft 6 under the bundle of sheets; one could however envisage executions where the sheets would be contiBlës to the shaft and where this central coating part would not exist. Note also that, if during operation, the sheets cease to be very strongly pressed against each other, this will not result in any trouble, because the coating of the notches will in any case prevent these sheets from turning one by one. compared to others.
Advantageously, we can give the shaft, in the part which is located under the coating in the center of the sheet bundle, a non-cylindrical shape or a rough finish, so as to prevent the shaft possibly from rotating in the the mass of the coating.
It should be noted that the injection molding process without at least temporary auxiliary assembly means, a process using the presence of windows 17, would be applicable to any other type of rotor.
As regards the bearing surfaces 19 and the rim surfaces 21, it would of course be possible to envisage a machining subsequent to the injection molding operation, but due to the fact that an injection molding allows the obtaining of surfaces. very pronounced, it is very easy - and it is the method which is recommended here to produce these surfaces. the dimension and the exact position they must have during the injection molding operation or, more simply, injection.
In practice, it has been found that a rotor of the type described has excellent mass balancing without the need to carry out operations specifically intended to balance it.