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REVENDICATIONS
1. Moteur électrique à courant continu comportant un stator constitué par un manchon cylindrique en fer doux portant sur sa surface intérieur au moins deux pièces polaires qui sont des aimants permanents ayant la forme de secteurs de bagues cylindriques, ledit manchon étant fermé à au moins une de ses extrémités par un flasque en forme de disque supportant un palier du rotor, un rotor dont le corps cylindrique est constitué par un empilage de tôles annulaires porté par un axe supporté par les paliers, un collecteur cylindrique monté sur ledit axe du rotor et comportant des lamelles longitudinales, et des bobines agencées sur le rotor cylindrique, caractérisé en ce que lesdites bobines sont des bobines plates préfabriquées ayant des formes telles que, mises en place sur le corps du rotor, elles se chevauchent au moins partiellement les unes les autres,
de façon à recouvrir la quasi totalité de la surface du corps du rotor.
2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines préfabriquées sont au nombre de cinq, en ce que les deux premières (31), identiques entre elles et ayant la forme générale d'un rectangle, sont disposées directement sur le corps cylindrique du rotor, de part et d'autre de l'axe, de façon à ce que deux de leurs grands côtés soient adjacents, une troisième bobine (32) ayant la forme générale d'un trapéze, dont la grande base chevauche l'une des bobines précédentes et dont la petite base recouvre au moins partiellement l'intervalle entre les deux grands côtés non adjacents desdites premières bobines, et les deux dernières (33), également identiques entre elles et de forme rectangulaire, ayant des dimensions supérieures à celles des premières bobines de manière à pouvoir chevaucher les bobines précédentes et recouvrir la surface latérale restante du corps du rotor.
3. Moteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps du rotor est plein, les deux paliers étant disposés de part et d'autre du corps cylindrique du rotor.
4. Moteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps du rotor est creux, les deux paliers étant disposés d'un même côté par rapport au corps cylindrique du rotor.
5. Moteur selon les revendications 1,2 et 4 caractérisé en ce que les bobines ont une forme légèrement bombée le long de leur axe médian longitudinal, cette partie bombée ayant le même rayon de courbure que la surface intérieure du corps creux du rotor.
6. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines sont réalisées en un fil isolé à l'émail ayant en plus une couche extérieure thermo-adhérente.
7. Procédé de fabrication du moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines sont préfabriquées selon différents gabarits à l'aide de mandrins dont les formes correspondent aux différentes formes des bobines à mettre en place sur le corps cylindriques du rotor.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on monte les bobines préfabriquées sur le corps cylindrique du rotor, qu'on introduit le corps équipé de ces bobines dans un gabarit en forme de cylindre creux dont les dimensions intérieures correspondent aux dimensions extérieures finales du rotor et que l'on élève la température du fil des bobines pour ramollir la matière thermoadhérente et coller les fils les uns aux autres.
9. Mandrin de bobinage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un noyau cylindrique (72) dont le diamètre correspond à celui du corps du rotor, monté sur un axe (73) dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de l'axe du rotor, un manteau (74) et un guide-fils (77) qui entourent partiellement ledit noyau en ménageant entre eux deux fentes axiales pour loger les fils des côtés longitudinaux des bobines, au cours du bobinage.
La présente invention concerne un moteur électrique à
courant continu comportant un stator constitué par un manchon cylindrique en fer doux portant sur sa surface intérieure au moins deux pièces polaires qui sont des aimants permanents
ayant la forme de secteurs de bagues cylindriques. ledit manchon étant fermé à au moins une de ses extrémités par un flasque en forme de disque supportant un palier du rotor, un
rotor dont le corps cylindrique est constitué par un empilage de tôles annulaires porté par un axe supporté par les paliers, un collecteur cylindrique monté sur ledit axe du rotor et comportant des lamelles longitudinales, et des bobines agencées sur le rotor cylindrique.
Elle concerne également un procédé de fabrication de ce moteur ainsi qu'un mandrin de bobinage pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le moteur électrique à rotor cylindrique sans encoche, où les bobines rotoriques sont directement enroulées sur le noyau cylindrique du rotor, présente l'avantage d'avoir une induction d'excitation constante quelle que soit la position du rotor. De ce fait, le moteur a un fonctionnement plus silencieux et pratiquement exempt de vibrations. En outre, la place prise par les têtes de bobines est réduite par rapport à celle des têtes de bobines d'un rotor à encoches, du fait que les enroulements de fils recouvrent toute la surface cylindrique du corps du rotor, alors que dans le rotor à encoches, ce recouvrement est limité aux creux des encoches.
Dans les moteurs connus de ce type, le corps cylindrique du rotor est muni de deux flasques à ergots, disposées symétriquement, qui permettent d'assurrer l'amarrage des fils des bobines rotoriques en cours de bobinage, lequel s'effectue directement sur le corps du rotor fixé sur la tête d'une machine à bobiner.
D'une part, ce type de construction ne se prête pas à la réalisation d'un rotor à corps creux, apparenté au rotor en forme de cloche, en raison de la trajectoire que doit suivre le fil pour contourner l'alésage creux du rotor. D'autre part, pour effectuer les bobinages symétriquement par rapport à l'axe du rotor, le fabricant est obligé d'opérer en deux temps. Dans un premier temps, il enroule le fil d'un côté de l'axe, qui est utilisé pour fixer le corps du rotor sur la tête de la machine à bobiner. Dans un second temps, il enroule le fil de l'autre côté, après avoir retourné le corps du rotor, qui sert de mandrin de bobinage, ce qui l'oblige à inverser le sens de rotation de la tête de la bobineuse.
En outre, du fait que le bobinage est réalisé en deux temps, on constate des irrégularités qui diminuent le coefficient de remplissage, ce qui nécessite une opération supplémentaire de formage des bobines afin d'éviter que l'intervalle entre le rotor et le stator soit trop grand.
La présente invention se propose de remédier à ces divers inconvénients en réalisant un moteur électrique susmentionné, facilement réalisable en grande série et dont le rotor, contrairement à celui des moteurs connus, peut être monté aisément par des personnes peu qualifiées.
Dans ce but, le moteur selon l'invention est caractérisé en ce que lesdites bobines sont des bobines plates préfabriquées ayant des formes telles que, mises en place sur le corps du rotor, elles se chevauchent au moins partiellement les unes les autres, de façon à recouvrir la quasi totalité de la surface du corps du rotor.
Le procédé de fabrication de ce moteur est caractérisé en ce que les bobines sont préfabriquées selon différents gabarits à l'aide de mandrins dont les formes correspondent aux différentes formes des bobines à mettre en place sur le corps cylindrique du rotor.
Le mandrin de bobinage pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qutil comporte un noyau cylindrique dont le diamètre correspond à celui du corps du rotor, monté sur un axe dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de l'axe du rotor, un manteau et un guide-fils qui
entourent partiellement ledit noyau en ménageant entre eux deux fentes axiales pour loger les fils des côtés longitudinaux des bobines, au cours du bobinage.
Le présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple et du dessin annexé dans lequel:
la figure 1 est une vue éclatée d'un moteur électrique selon l'invention,
la figure 2 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation d'un moteur dans lequel le corps du rotor est creux.
la figure 3 représente une vue en plan et de dessus des bobines préfabriquées du rotor,
la figure 4 est une vue en perspective qui illustre le mode d'assemblage des bobines sur le corps du rotor,
la figure 5 est une vue de dessus des bobines montées sur le corps d'un rotor à corps plein,
la figure 6 est une vue de dessus des bobines montées sur le corps d'un rotor à corps creux,
la figure 7 est une vue d'un mandrin de bobinage pour la fabrication d'une bobine de forme rectangulaire destinée à être montée sur un rotor à corps plein, et
la figure 8 représente un mandrin de bobinage pour la fabrication d'une bobine de forme trapézoïdale destinée à être montée sur un rotor à corps creux.
Le moteur représenté en vue éclatée par la figure 1, comporte un manteau extérieur cylindrique 1 à l'intérieur duquel sont fixés par collage ou par tout autre moyen mécanique connu, deux aimants 2 en forme de secteurs découpés dans une bague cylindrique. L'une des extrémités du manteau 1 est fermée par un flasque 3 au centre duquel est monté un palier 4 portant l'axe d'un rotor. A l'autre extrémité du manteau 1 est ajusté un deuxième flasque 5 portant également un palier 6 qui supporte l'autre extrémité de l'axe du rotor. Sur le flasque 5 sont montés des balais 7 et 8 destinés à alimenter les bobinages du rotor.
Le rotor 9 de ce moteur se compose d'un corps cylindrique 10 constitué d'un empilage de tôles au silicium couramment utilisées en électro-technique. Les extrémités des fils du bobinage 11, montés sur le corps 10 du rotor 9, sont soudées aux lamelles 12 d'un collecteur 13.
Pour construire le rotor on découpe des tôles du corps cylindrique 10 sous forme de rondelles sans encoche qui sont ensuite chassées sur une tige cylindrique constituant l'axe 14 du rotor. Sur cet axe est également chassé ou moulé le collecteur 13 comportant cinq lamelles 12, sur lesquelles sont soudées les extrémités de cinq bobines décrites par la suite, et qui constituent le bobinage du rotor.
La figure 2 représente schématiquement une autre forme de réalisation d'un moteur à courant continu, dans lequel les paliers de l'axe sont disposés d'un même côté par rapport au collecteur.
Le corps 21 du rotor se présente sous la forme d'une cloche montée sur un axe central 22. Cet axe est supporté par deux paliers 23 et 24 fixées sur un support 25 pouvant être moulé d'une pièce, en forme de bloc plein ou éventuellement creux de manière à pouvoir loger certaines parties d'un appareil à actionner par ce moteur, par exemple les organes de commande d'un rasoir électrique. Le corps du moteur comporte un manteau extérieur 26 sur lequel sont fixés deux aimants 27 et 28, en forme de secteurs d'une bague cylindrique, collés ou fixés mécaniquement sur la surface intérieure du manteau 26. Deux porte-balais 29 et 30 qui supportent deux séries de balais 31, 32 en contact avec un collecteur 33 à lames, assurent l'alimentation des bobines (non représentées) du rotor.
Comme le montre la figure 3, les bobines préfabriquées en fil thermo-adhérent, destinées à être montées sur le corps du rotor ont des formes et/ou des dimensions différentes, qui dépendent de l'ordre dans lequel elles sont montées sur le corps du rotor. Cet ordre est illustré en détail en référence à la figure 4.
Un premier type de bobines 31, réalisées en deux exemplaires, est monté sur le corps cylindrique 41 du rotor. Les bobines 31 sont de forme rectangulaire, vues en plan et ont un profil trapézoïdal vues de dessus. Les deux bobines 31 sont mises en place sur le corps 41 du rotor, de part et d'autre de son axe 42 de telle manière que deux de leurs grand côtés soient adjacents et que les deux autres laissent entre eux un espace vide 43 laissant apparaître la surface latérale cylindrique du corps 41 du rotor.
Un second type de bobine 32, réalisée en un seul exemplaire, est ensuite monté sur le corps 41 du rotor. Cette bobine présente une forme trapézoïdale vue de face, ce qui lui permet de-chevaucher par sa base la plus longue l'une des bobines 31, et de recouvrir l'espace vide 43 par sa base la plus courte, dont la longueur est approximativement égale à celle des grands côtés des bobines 31.
Un dernier type de bobines 33, à nouveau réalisées en deux exemplaires, est monté à cheval sur les bobines déjà en place.
Les bobines 33 ont un profil rectangulaire, leurs grands côtés ayant une longueur égale à la longueur de la grande base de la bobine 32. L'une des bobines 33 chevauche les deux côtés adjacents des bobines 31. L'autre chevauche l'une des bobines 31 et la petite base adjacente de la bobine 32.
Ce mode d'agencement des bobines permet de recouvrir intégralement la surface latérale du corps du rotor. Les bobines vues de dessus, ont une forme trapézoïdale pour qu'elles puissent s'adapter à la forme cylindrique du corps 41 du rotor.
Cependant, pour que les fils soient disposés avec une réfularité acceptable, une opération complémentaire de mise en forme du rotor est indispensable. Elle consiste à presser le rotor équipé de ses bobinages dans un moule creux cylindrique qui peut être chauffé de manière à ramollir la couche thermo-adhérente superficielle et à coller les fils des bobinages les uns aux autres.
Vu de dessus, le rotor du moteur de la figure 1 se présente après cette opération de formage, comme le montre la figure 5.
Sur cette figure, on constate que les deux bobines rectangulaires 31 sont disposées en V de part et d'autre de l'axe 42 du rotor, directement sur le corps cylindrique 41 de ce dernier. La bobine 32, de forme trapézoïdale est ensuite mise en place de façon à chevaucher partiellement l'une des bobines 31. Les bobines rectangulaires 33 sont placées en dernier. Elles sont disposées en forme de V et chevauchent chacune deux des bobines précédentes.
La figure 6 illustre une variante de la figure 5 selon laquelle le rotor représenté est creux. Le diamètre de l'espace libre 60 de ce corps creux est plus important que celui d'un axe plein. De ce fait, les bobines 61, 62 et 63, correspondant respectivement aux bobines 31, 32 et 33 des figures précédentes, ont une forme légèrement bombée le long de leur axe médian longitudinal.
La figure 7 représente un mandrin de bobinage tel qu'il est monté sur un axe rotatif 70, d'une machine à bobiner, tournant par exemple dans le sens de la flèche 71. Le mandrin décrit cidessous est adapté à la fabrication des bobines illustrées en particulier par la figure 5, c'est-à-dire celles montées sur un rotor à axe plein. Le mandrin proprement dit, se compose d'une pièce cylindrique 72, montée sur un axe longitudinal 73 et dont le diamètre correspond à celui du corps du rotor sur lequel seront placées lesdites bobines. Le cylindre 72 est partiellement recouvert d'un manteau 74 ayant la forme d'un secteur cylindrique dont les bords 75 et 76 servent d'arrêt en cours de réalisation des bobines. Une pièce en forme de secteur cylindrique est adaptée sur la partie de la pièce cylindrique 72 non recouverte du manteau 74 et sert de guide-fils 77 en cours de bobinage.
Le guide-fils 77 est monté sur le cylindre 72 au moyen de vis ou de goupilles engagées dans les alésages 78, 78' et 79, 79'.
Un fil 80 est enroulé sur le cylindre 72 qui tourne dans le sens de la flèche 71 avec l'axe 70 jusqu'à ce que les enroulements remplissent l'espace compris entre le guide-fils 77 et les bords 75 et 76 du manteau 74. Le mandrin décrit permet de réaliser les bobines de forme rectangulaire et en particulier les bobines 31 montées directement sur le corps du rotor, qui a les mêmes dimensions que le cylindre 72.
- Pour réaliser la bobine trapézoïdale 32, on adapte de part et d'autre du cylindre 72, un élément 81 en forme de secteur annulaire dont l'épaisseur correspond approximativement à la demi différence de longueur des bases du trapèze et qui est positionné angulairement comme illustré par la figure 8.
- Pour réaliser les bobines rectangulaires 33, on utilise un cylindre 72 dont la dimension longitudinale est augmenté de la double épaisseur du faisceau de fils constituant la bobine 31. Ce nouveau cylindre permet de réaliser les bobines déjà en place sur le corps du rotor.
La figure 8 illustre un mandrin de bobinage permettant de réaliser les bobines pour rotor à corps creux. Le montage représenté est destiné à la fabrication des bobines trapézoïdales telles que la bobines 62 de la figure 6. Comme précédemment le mandrin est monté sur un axe rotatif 90 tournant dans le sens de la flèche 91. Il se compose d'une pièce cylindrique 92 montée sur un axe longitudinal 93 et recouverte d'un manteau 94 dont les bord 95 et 96 servent d'arrêt pour la bobine en cours de réalisation. Un guide-fils 97 est monté comme précédemment sur le cylindre 92 au moyen de vis ou rivets passant dans des alésages 98, 98' et 99. 99'.
Comme l'axe des rotors à corps creux est plus épais que celui des rotors à corps plein, on adapte sur l'axe 93 du mandrin de bobinage un capuchon 100 dont le diamètre correspond au diamètre de l'alésage du corps creux du rotor correspondant.
Pour réaliser la bobine trapézoïdale 62, représentée dans la figure 6, on adapte sur le cylindre 92, d'un côté un élément 101 en forme de secteur annulaire correspondant approximativement à la demi différence de longueur des bases du trapéze et de l'autre côté, un élément analogue (non représenté sur la figure).
Pour réaliser les bobines rectangulaires 61 et 63, on procède comme décrit précédemment en référence aux figures 5 et 7.
Le moteur décrit ci-dessus est de conception simple et d'un montage facile. Il présente des caractéristiques intéressantes pour de nombreuses applications dans de petits appareils où son fonctionnement silencieux et exempt de vibrations le rend particulièrement apprécié.
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CLAIMS
1. Direct current electric motor comprising a stator constituted by a cylindrical soft iron sleeve carrying on its internal surface at least two pole pieces which are permanent magnets having the form of sectors of cylindrical rings, said sleeve being closed to at least one from its ends by a disc-shaped flange supporting a bearing of the rotor, a rotor whose cylindrical body is constituted by a stack of annular sheets carried by an axis supported by the bearings, a cylindrical collector mounted on said axis of the rotor and comprising longitudinal strips, and coils arranged on the cylindrical rotor, characterized in that said coils are prefabricated flat coils having shapes such that, placed on the body of the rotor, they at least partially overlap each other,
so as to cover almost the entire surface of the rotor body.
2. Motor according to claim 1, characterized in that the prefabricated coils are five in number, in that the first two (31), identical to each other and having the general shape of a rectangle, are arranged directly on the body cylindrical of the rotor, on either side of the axis, so that two of their long sides are adjacent, a third coil (32) having the general shape of a trapezoid, the large base of which overlaps the one of the preceding coils and the small base of which at least partially covers the gap between the two large non-adjacent sides of said first coils, and the last two (33), also identical to each other and of rectangular shape, having dimensions greater than those first coils so as to be able to overlap the previous coils and cover the remaining lateral surface of the rotor body.
3. Engine according to claims 1 and 2, characterized in that the rotor body is full, the two bearings being arranged on either side of the cylindrical body of the rotor.
4. Motor according to claims 1 and 2, characterized in that the rotor body is hollow, the two bearings being arranged on the same side relative to the cylindrical body of the rotor.
5. Motor according to claims 1,2 and 4 characterized in that the coils have a slightly curved shape along their longitudinal median axis, this curved part having the same radius of curvature as the inner surface of the hollow body of the rotor.
6. Motor according to claim 1, characterized in that the coils are made of a wire insulated with enamel having in addition an outer thermo-adherent layer.
7. A method of manufacturing the electric motor according to claim 1, characterized in that the coils are prefabricated according to different sizes using mandrels whose shapes correspond to the different shapes of the coils to be placed on the cylindrical body of the rotor.
8. Method according to claim 7, characterized in that the prefabricated coils are mounted on the cylindrical body of the rotor, that the body equipped with these coils is introduced into a template in the form of a hollow cylinder whose internal dimensions correspond to final external dimensions of the rotor and that the temperature of the wire of the coils is raised to soften the thermoadherent material and to stick the wires to each other.
9. Winding mandrel for implementing the method according to claim 7, characterized in that it comprises a cylindrical core (72) whose diameter corresponds to that of the rotor body, mounted on an axis (73), the diameter corresponds to the outside diameter of the axis of the rotor, a jacket (74) and a wire guide (77) which partially surround said core by providing between them two axial slots to accommodate the wires on the longitudinal sides of the coils, during the winding.
The present invention relates to an electric motor with
direct current comprising a stator constituted by a cylindrical soft iron sleeve carrying on its internal surface at least two pole pieces which are permanent magnets
having the form of sectors of cylindrical rings. said sleeve being closed at at least one of its ends by a disc-shaped flange supporting a bearing of the rotor, a
rotor whose cylindrical body is constituted by a stack of annular sheets carried by an axis supported by the bearings, a cylindrical collector mounted on said axis of the rotor and comprising longitudinal lamellae, and coils arranged on the cylindrical rotor.
It also relates to a method of manufacturing this motor as well as a winding mandrel for the implementation of this method.
The electric motor with cylindrical rotor without notch, where the rotor coils are directly wound on the cylindrical core of the rotor, has the advantage of having a constant excitation induction regardless of the position of the rotor. As a result, the engine operates quieter and practically free of vibrations. In addition, the space taken by the coil heads is reduced compared to that of the coil heads of a notched rotor, because the windings of wires cover the entire cylindrical surface of the rotor body, while in the rotor. with notches, this overlap is limited to the recesses of the notches.
In known motors of this type, the cylindrical body of the rotor is provided with two flanges with lugs, arranged symmetrically, which make it possible to ensure the mooring of the wires of the rotor coils during winding, which takes place directly on the body rotor attached to the head of a winding machine.
On the one hand, this type of construction does not lend itself to the production of a hollow-body rotor, related to the bell-shaped rotor, because of the path that the wire must follow to go around the hollow bore of the rotor. . On the other hand, to make the windings symmetrically with respect to the axis of the rotor, the manufacturer is obliged to operate in two stages. First, it winds the wire on one side of the shaft, which is used to fix the rotor body on the head of the winding machine. In a second step, it winds the thread on the other side, after having turned the rotor body, which serves as a winding mandrel, which forces it to reverse the direction of rotation of the winder head.
In addition, due to the fact that the winding is carried out in two stages, irregularities are observed which reduce the filling coefficient, which requires an additional operation of forming the coils in order to avoid that the interval between the rotor and the stator is too big.
The present invention proposes to remedy these various drawbacks by producing an above-mentioned electric motor, which can easily be produced in large series and whose rotor, unlike that of known motors, can be easily mounted by low-skilled people.
For this purpose, the motor according to the invention is characterized in that said coils are prefabricated flat coils having shapes such that, placed on the body of the rotor, they at least partially overlap each other, so to cover almost the entire surface of the rotor body.
The manufacturing process of this motor is characterized in that the coils are prefabricated according to different sizes using mandrels whose shapes correspond to the different shapes of the coils to be placed on the cylindrical body of the rotor.
The winding mandrel for implementing this process is characterized in that it comprises a cylindrical core whose diameter corresponds to that of the rotor body, mounted on an axis whose diameter corresponds to the outside diameter of the rotor axis, a coat and a guide wire
partially surround said core, leaving between them two axial slots for accommodating the wires on the longitudinal sides of the coils, during winding.
The present invention will be better understood with reference to the description of an embodiment given by way of example and of the appended drawing in which:
FIG. 1 is an exploded view of an electric motor according to the invention,
Figure 2 is a sectional view of another embodiment of a motor in which the rotor body is hollow.
FIG. 3 represents a plan view and from above of the prefabricated coils of the rotor,
FIG. 4 is a perspective view which illustrates the method of assembling the coils on the body of the rotor,
FIG. 5 is a top view of the coils mounted on the body of a full-body rotor,
FIG. 6 is a top view of the coils mounted on the body of a hollow body rotor,
FIG. 7 is a view of a winding mandrel for manufacturing a rectangular-shaped coil intended to be mounted on a rotor with a full body, and
FIG. 8 represents a winding mandrel for the manufacture of a trapezoidal coil intended to be mounted on a rotor with a hollow body.
The motor shown in exploded view in Figure 1, comprises a cylindrical outer jacket 1 inside which are fixed by gluing or by any other known mechanical means, two magnets 2 in the form of sectors cut from a cylindrical ring. One end of the mantle 1 is closed by a flange 3 in the center of which is mounted a bearing 4 carrying the axis of a rotor. At the other end of the mantle 1 is adjusted a second flange 5 also carrying a bearing 6 which supports the other end of the axis of the rotor. On the flange 5 are mounted brushes 7 and 8 intended to supply the windings of the rotor.
The rotor 9 of this motor consists of a cylindrical body 10 consisting of a stack of silicon sheets commonly used in electro-technology. The ends of the wires of the winding 11, mounted on the body 10 of the rotor 9, are welded to the strips 12 of a collector 13.
To construct the rotor, sheets of the cylindrical body 10 are cut in the form of washers without a notch which are then driven out on a cylindrical rod constituting the axis 14 of the rotor. On this axis is also driven or molded the manifold 13 comprising five strips 12, on which are welded the ends of five coils described below, and which constitute the winding of the rotor.
FIG. 2 schematically represents another embodiment of a DC motor, in which the bearings of the axis are arranged on the same side with respect to the manifold.
The body 21 of the rotor is in the form of a bell mounted on a central axis 22. This axis is supported by two bearings 23 and 24 fixed on a support 25 which can be molded in one piece, in the form of a solid block or possibly hollow so as to be able to accommodate certain parts of an apparatus to be actuated by this motor, for example the control members of an electric razor. The motor body has an outer jacket 26 on which are fixed two magnets 27 and 28, in the form of sectors of a cylindrical ring, glued or mechanically fixed on the inner surface of the jacket 26. Two brush holders 29 and 30 which support two series of brushes 31, 32 in contact with a collector 33 with blades, supply the coils (not shown) of the rotor.
As shown in Figure 3, the prefabricated coils of thermo-adhesive wire, intended to be mounted on the body of the rotor have different shapes and / or dimensions, which depend on the order in which they are mounted on the body of the rotor. This order is illustrated in detail with reference to FIG. 4.
A first type of coils 31, produced in two copies, is mounted on the cylindrical body 41 of the rotor. The coils 31 are rectangular, seen in plan and have a trapezoidal profile seen from above. The two coils 31 are placed on the body 41 of the rotor, on either side of its axis 42 in such a way that two of their long sides are adjacent and the other two leave an empty space between them 43 revealing the cylindrical lateral surface of the body 41 of the rotor.
A second type of coil 32, produced in a single copy, is then mounted on the body 41 of the rotor. This coil has a trapezoidal shape seen from the front, which allows it to overlap by its longest base one of the coils 31, and to cover the empty space 43 with its shortest base, the length of which is approximately equal to that of the long sides of the coils 31.
A last type of reels 33, again produced in two copies, is mounted astride the reels already in place.
The coils 33 have a rectangular profile, their long sides having a length equal to the length of the large base of the coil 32. One of the coils 33 overlaps the two adjacent sides of the coils 31. The other overlaps one of the coils 31 and the small adjacent base of coil 32.
This arrangement of the coils makes it possible to completely cover the lateral surface of the rotor body. The coils seen from above have a trapezoidal shape so that they can adapt to the cylindrical shape of the body 41 of the rotor.
However, for the wires to be arranged with acceptable regularity, a complementary operation of shaping the rotor is essential. It consists in pressing the rotor fitted with its windings in a hollow cylindrical mold which can be heated so as to soften the surface heat-adhering layer and to bond the wires of the windings to each other.
Seen from above, the rotor of the motor of FIG. 1 appears after this forming operation, as shown in FIG. 5.
In this figure, we see that the two rectangular coils 31 are arranged in V on either side of the axis 42 of the rotor, directly on the cylindrical body 41 of the latter. The coil 32, of trapezoidal shape is then placed so as to partially overlap one of the coils 31. The rectangular coils 33 are placed last. They are arranged in a V shape and each overlap two of the previous coils.
FIG. 6 illustrates a variant of FIG. 5 according to which the rotor shown is hollow. The diameter of the free space 60 of this hollow body is larger than that of a solid axis. Therefore, the coils 61, 62 and 63, corresponding respectively to the coils 31, 32 and 33 of the previous figures, have a slightly domed shape along their longitudinal median axis.
FIG. 7 represents a winding mandrel as it is mounted on a rotary axis 70, of a winding machine, rotating for example in the direction of arrow 71. The mandrel described below is suitable for the manufacture of the coils illustrated in particular by FIG. 5, that is to say those mounted on a rotor with a solid axis. The mandrel proper, consists of a cylindrical piece 72, mounted on a longitudinal axis 73 and whose diameter corresponds to that of the rotor body on which said coils will be placed. The cylinder 72 is partially covered with a mantle 74 having the shape of a cylindrical sector, the edges 75 and 76 of which serve to stop the coils in progress. A part in the form of a cylindrical sector is fitted to the part of the cylindrical part 72 which is not covered by the mantle 74 and serves as a wire guide 77 during winding.
The wire guide 77 is mounted on the cylinder 72 by means of screws or pins engaged in the bores 78, 78 'and 79, 79'.
A wire 80 is wound on the cylinder 72 which rotates in the direction of the arrow 71 with the axis 70 until the windings fill the space between the wire guide 77 and the edges 75 and 76 of the mantle 74 The mandrel described makes it possible to produce the coils of rectangular shape and in particular the coils 31 mounted directly on the body of the rotor, which has the same dimensions as the cylinder 72.
- To make the trapezoidal coil 32, an element 81 in the form of an annular sector is adapted on either side of the cylinder 72, the thickness of which corresponds approximately to the half difference in length of the bases of the trapezoid and which is angularly positioned as illustrated by figure 8.
- To make the rectangular coils 33, a cylinder 72 is used whose longitudinal dimension is increased by the double thickness of the bundle of wires constituting the coil 31. This new cylinder makes it possible to produce the coils already in place on the body of the rotor.
FIG. 8 illustrates a winding mandrel making it possible to produce the coils for a rotor with a hollow body. The assembly shown is intended for the manufacture of trapezoidal coils such as the coils 62 of Figure 6. As before the mandrel is mounted on a rotary axis 90 rotating in the direction of the arrow 91. It consists of a cylindrical part 92 mounted on a longitudinal axis 93 and covered with a jacket 94 whose edges 95 and 96 serve as a stop for the coil in progress. A wire guide 97 is mounted as before on the cylinder 92 by means of screws or rivets passing through bores 98, 98 'and 99. 99'.
As the axis of the hollow body rotors is thicker than that of the solid body rotors, a cap 100 whose diameter corresponds to the diameter of the bore of the hollow body of the corresponding rotor is fitted on the axis 93 of the winding mandrel. .
To make the trapezoidal coil 62, shown in FIG. 6, an element 101 in the form of an annular sector is adapted on the cylinder 92, corresponding approximately to the half difference in length of the bases of the trapezoid and on the other side , a similar element (not shown in the figure).
To make the rectangular coils 61 and 63, the procedure is as described above with reference to FIGS. 5 and 7.
The motor described above is simple in design and easy to assemble. It has interesting characteristics for many applications in small devices where its silent and vibration-free operation makes it particularly appreciated.