FR2573582A1 - Process for manufacturing a commutator ring for a rotating machine and commutator comprising at least one such ring - Google Patents

Process for manufacturing a commutator ring for a rotating machine and commutator comprising at least one such ring Download PDF

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Abstract

It consists in cutting out a strip from a length of tubing and in shaping the strip of each ring 7, 8 so that it interacts with the periphery of two bushes 11 and 12 made from insulating material. The strip 6 of the ring 7 traverses a longitudinal groove 11e in the smaller diameter portion 11a of the bush 11. This portion 11a is engaged inside a second bush 12 around which the second ring 8 is engaged, its strip traversing a notch 12a in order to emerge on the outside perpendicular to the longitudinal axis of the shaft 10. The strip 6 is bent so as to be in the same plane as that of the strip 6'. Finally, the two bushes are shrink-fitted in order to be solidly attached to the bushes 11 and 12 and in such a manner that they are assembled to the shaft 10. Direct-current motor.

Description

L'invention se réfère aux bagues de collecteur de machines électriques tournantes. On sait que de telles bagues sont réalisées sous la forme d'anneaux plats auxquels on doit souder une barrette destinée à relier chaque bague à des conducteurs en provenance des bobines associées à l'induit de ladite machine tournante. The invention relates to the collector rings of rotating electrical machines. We know that such rings are made in the form of flat rings which must be welded a strip intended to connect each ring to conductors from the coils associated with the armature of said rotating machine.

On comprend aisément que la soudure de la barrette sur chaque bague de collecteur grève son prix de revient, bien qu'une telle soudure puisse etre effectuée au moyen d'une machine automatique. It is easily understood that the welding of the bar on each collector ring strikes its cost price, although such welding can be carried out by means of an automatic machine.

Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'une bague de collecteur qui soit d'une seule pièce avec sa barrette de liaison électrique. The improvements which are the subject of the present invention aim to remedy these drawbacks and to allow the production of a collector ring which is in one piece with its electrical connection bar.

A cet effet
- on déroule un anneau plat à ltextrémité d'un tronçon de tube de cuivre pour constituer une barrette rectiligne
- on cambre le pontet pour placer la barrette dans l'orienta- tion désirée ;
- et on enfile la bague ainsi obtenue sur une douille isolante en la frettant sur celle-ci.For this purpose
- a flat ring is unwound at the end of a section of copper tube to form a rectilinear bar
- the trigger guard is arched to place the bar in the desired orientation;
- And the ring thus obtained is put on an insulating sleeve by hooping on it.

Suivant un mode d'exécution préféré de la disposition qui précède, on utilise deux bagues que l'on engage sur deux douilles isolantes co-axiales comportant chacune à sa périphérie une saignée dans laquelle passe la barrette de chaque bague, puis l'une des barrettes est cambrée à angle droit, et finalement on rétreint les deux bagues pour solidariser les douilles entre elles et lesdites bagues sur ces dernières. According to a preferred embodiment of the above arrangement, two rings are used which are engaged on two co-axial insulating sleeves each having at its periphery a groove in which the bar of each ring passes, then one of the bars is arched at right angles, and finally the two rings are constricted to secure the sockets between them and said rings on the latter.

Le dessin annexe, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 est une vue d'un tronçon tubulaire destiné à la réalisation d'une bague conformément au procédé suivant l'invention.The accompanying drawing, given by way of example, will make it possible to better understand the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide.
Fig. 1 is a view of a tubular section intended for producing a ring in accordance with the method according to the invention.

Fig. 2 à 5 illustrent les opérations communes pour l'obtention des deux bagues d'un collecteur établies conformément à l'invention et suivant un premier mode d'exécution du procédé selon l'invention. Fig. 2 to 5 illustrate the common operations for obtaining the two rings of a collector established in accordance with the invention and according to a first embodiment of the method according to the invention.

Fig. 6 et 7 montrent les deux opérations subséquentes pour la réalisation d'une des bagues de collecteur suivant l'invention. Fig. 6 and 7 show the two subsequent operations for producing one of the collector rings according to the invention.

Fig. 8 est la derniere opération à réaliser sur l'embauche de fig. 5 pour fabriquer la seconde bague suivant l'invention. Fig. 8 is the last operation to be carried out on the hiring of FIG. 5 to manufacture the second ring according to the invention.

Fig. 9 est ure coupe longitudinale partielle d'un induit de machine tournante pourvu d'un collecteur établi suivant l'invention. Fig. 9 is a partial longitudinal section of a rotating machine armature provided with a collector established according to the invention.

Fig. 10 et 11 sont des vues en perspective des deux douilles destinées à recevoir les bagues de fig. 7 et 8. Fig. 10 and 11 are perspective views of the two sockets intended to receive the rings of FIG. 7 and 8.

Fig. 12 est une vue partielle en bout d'un collecteur utilisant des bagues établies suivant l'invention. Fig. 12 is a partial view at the end of a manifold using rings established according to the invention.

Fig. 13 et 14 montrent en perspective une variante d'exécu- tion des premières phases du procédé suivant l'invention. Fig. 13 and 14 show in perspective an alternative embodiment of the first phases of the process according to the invention.

On a illustré en fig. 1 un tronçon 1 de tube de cuivre dans lequel on se propose de réaliser une bague par mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Illustrated in fig. 1 a section 1 of copper tube in which it is proposed to produce a ring by implementing the method according to the invention.

La première opération consiste à pratiquer une saignée 2 à une faible distance de l'une des extrémités du tronçon 1, cette saignée 2 laissant subsister un pontet étroit 3 entre l'anneau plat 4 déterminé par la saignée et le reste du tronçon 1. The first operation consists in making a groove 2 at a short distance from one of the ends of the section 1, this groove 2 leaving a narrow bridge 3 remaining between the flat ring 4 determined by the groove and the rest of the section 1.

On coupe ensuite l'anneau plat suivant une direction axiale passant par l'une des arête 3a du pontet 3. On a référencé 5 l'encoche destinée à interrompre l'anneau 4 suivant une de ses génératrices. The flat ring is then cut in an axial direction passing through one of the edge 3a of the trigger guard 3. Reference 5 has been made to the notch intended to interrupt the ring 4 along one of its generatrices.

L'anneau 4 est ensuite déroulé à partir de son extrémité libre 4a adjacente à l'encoche 5, de telle sorte qu'il constitue une barrette rectiligne 6 disposée dans le prolongement du pontet 3. The ring 4 is then unwound from its free end 4a adjacent to the notch 5, so that it constitutes a rectilinear bar 6 arranged in the extension of the trigger guard 3.

A partir de la pièce illustrée en fig. 4, on peut réaliser deux sortes de bagues de collecteur. From the part illustrated in fig. 4, two kinds of collector rings can be produced.

Une première forme d'exécution necessite tout d'abord de cambrer le pontet 3 et l'origine de la barrette 6 dans le plan de l'extremit 7a de la bague 7 à partir de laquelle s'entend ledit pontet. A first embodiment firstly requires arching the trigger guard 3 and the origin of the bar 6 in the plane of the end 7a of the ring 7 from which the said trigger guard is understood.

Ensuite, la barrette est pliée dans son propre plan de manière à se trouver parallèle au pontet 3 rabattu mais décalé par rapport au centre de la bague. La barrette 6 est enfin cambrée de manière à se trouver parallèle à l'axe géométrique de la bague 7, le plan de ladite barrette se trouvant parallèle à un plan tangent à la bague 7. La barrette 6 est donc solidaire de la bague 7 par une plaquette 6a formée d'une part par le pontet 3 et d'autre part par une courte partie 6b de ladite barrette. Then, the bar is folded in its own plane so as to be parallel to the bridge 3 folded but offset from the center of the ring. The bar 6 is finally arched so as to be parallel to the geometric axis of the ring 7, the plane of said bar being parallel to a plane tangent to the ring 7. The bar 6 is therefore secured to the ring 7 by a plate 6a formed on the one hand by the trigger guard 3 and on the other hand by a short part 6b of said strip.

En vue de réaliser la seconde bague 8 d'un collecteur, la barrette obtenue après I'opération illustrée en fig. 5 est contre-coudée de manière à représenter tout d'abord une plaquette 6'b formée d'une part au moyen du pontet rabattu 3 et d'autre part par l'origine de la barrette, ladite plaquette étant suivie d'une aile 6'c orientez perpendiculairement à la plaquette 6'b tandis que le reste de la barrette se trouve orienté parallèlement à la plaquette 6b. L'ensemble forme alors une barrette 6' de forme différente de celle 6. In order to produce the second ring 8 of a collector, the bar obtained after the operation illustrated in FIG. 5 is angled so as first of all to represent a plate 6′b formed on the one hand by means of the folded trigger guard 3 and on the other hand by the origin of the bar, said plate being followed by a wing 6'c orient perpendicularly to the plate 6'b while the rest of the bar is oriented parallel to the plate 6b. The assembly then forms a bar 6 ′ with a shape different from that 6.

Pour réaliser un collecteur de machine tournante et plus particuliere. To make a rotating and more specific machine manifold.

ment d'un moteur à courant continu dont l'induit 9 est monté sur un arbre 10, on utilise deux douilles en matière isolante référencéesll et 12 et plus particulièrement illustrees en perspective en fig. 10 et 11,
La douille 11 est établie à deux diamètres, c'est-à-dire qu'elle comprend un premier cylindre creux 11a qui se prolonge par un second 11b d'alésage identique mais de diametre extérieur plus important de telle sorte qu'entre les deux cylindres se trouve un épaulement llc. ment of a DC motor whose armature 9 is mounted on a shaft 10, two sockets made of insulating material referenced 11 and 12 and more particularly illustrated in perspective in FIG. 10 and 11,
The sleeve 11 is established at two diameters, that is to say that it comprises a first hollow cylinder 11a which is extended by a second 11b of identical bore but of larger outside diameter so that between the two cylinders there is a shoulder llc.

Dans cet épaulement on pratique une encoche en forme de secteur référencée lîd et dont la longueur de l'arc est égale a celle de la partie 6a de la barrette 6 de la bague 7 illustrée en fig. 7. Cette encoche se prolonge par une rainure longitudinale île ménagée à la périphérie du cylindre lia.In this shoulder, a notch in the form of a sector is referenced lîd and the length of the arc of which is equal to that of the part 6a of the bar 6 of the ring 7 illustrated in FIG. 7. This notch is extended by a longitudinal island groove formed at the periphery of the cylinder 11a.

La douille 12 quant à elle se présente sous la forme d'un manchon tubulaire cylindrique 12a, sa partie externe comportant une entaille 12b dans laquelle se loge l'origine 6'b-6'c de la barrette 6' de la bague 8 (fig. 8), tandis que le corps de cette dernière s'engage autour de la périphérie de ladite douille- 12. La douille 12 comporte une collerette terminale 12c contre laquelle vient buter la bague 8. The sleeve 12 is in the form of a cylindrical tubular sleeve 12a, its external part comprising a notch 12b in which the origin 6'b-6'c of the bar 6 'of the ring 8 is housed ( Fig. 8), while the body of the latter engages around the periphery of said socket 12. The socket 12 has an end flange 12c against which the ring 8 abuts.

Comme illustre en fig. 9, on constate que le cylindre creux lla de la douille 11 est engage sans jeu notable a l'interieur de l'alésage de celle 12, de telle sorte que la barrette 6 de la bague 7 passe sous ladite douille 12 tandis que la barrette 6' de la bague8 vient affleurer l'extremite libre du cylindre creux ila de la douille 11. La barrette 6 est alors cambrez à 900 de naniere qu'une fois montée sur l'arbre 10 de l'induit 9, les deux barrettes se trouvent très pres du plan de la face transversalc dudit induit. La barrette 6' est oriente obliquement, comme illustrée en fig. 12, de marnière que les barrettes 6 et 6' puissent être soudées aux conducteurs issus des bobines et situes diametralement opposé sur l'induit 9. La dernière operation consiste à fretter les deux bagues 7 et 8 sur leur douille respective par exemple par magneto-formage, de manière à les sertir sur lesdites douilles et à immobiliser la douille 12 par rapport à celle 11, ladite opération de magnéto-formage rendant le tout solidaire de l'arbre 10.As illustrated in fig. 9, it can be seen that the hollow cylinder 11a of the sleeve 11 is engaged without significant play inside the bore of that 12, so that the bar 6 of the ring 7 passes under said sleeve 12 while the bar 6 'of the ring 8 is flush with the free end of the hollow cylinder ila of the socket 11. The bar 6 is then cambered to 900 nanometer that once mounted on the shaft 10 of the armature 9, the two bars find very close to the plane of the transverse face of said armature. The bar 6 'is oriented obliquely, as illustrated in FIG. 12, so that the bars 6 and 6 'can be soldered to the conductors from the coils and located diametrically opposite on the armature 9. The last operation consists in hooping the two rings 7 and 8 on their respective sockets, for example by magneto- forming, so as to crimp them onto said sockets and to immobilize the socket 12 relative to that 11, said magneto-forming operation making the whole integral with the shaft 10.

On a ainsi réalisé un collecteur pour machine électrique tournante dont le prix de revient des bagues est très bas, le montage de l'ensemble étant très facile. A collector for a rotary electrical machine has thus been produced, the cost price of the rings being very low, the assembly of the assembly being very easy.

En vue de diminuer les pertes de métal les premières phases du procédé suivant l'invention peuvent être realisees différemment de ce qui vient d'être decrit. In order to reduce metal losses, the first phases of the process according to the invention can be carried out differently from what has just been described.

Couse illustré en fig. 13, on découpe une encoche 13 très étroite axialement dans le tronçon du tube 1 de fig. 1. Couse illustrated in fig. 13, a very narrow notch 13 is cut axially in the section of the tube 1 of FIG. 1.

Puis à l'aide d'un outil approprié, on cisaille transversalement la majeure partie de la périphérie de ce tronçon au droit du fond 13a de l'encoche 13 en vue de constituer la barrette 6 (fig. 6) par déroulage et dressage de la bande ainsi découpée. Then using a suitable tool, most of the periphery of this section is transversely sheared in line with the bottom 13a of the notch 13 in order to constitute the bar 6 (fig. 6) by unwinding and dressing the strip thus cut.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails dlexécution décrits par tous autres équivalents.  It should moreover be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the details of execution described by all other equivalents.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'une bague de collecteur de machine tournante, notamment d'un alternateur de véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste 1. Method for the manufacture of a rotary machine collector ring, in particular of a vehicle alternator, characterized in that it consists - à dérouler un anneau plat (4) à l'extrémité d'un tronçon de tube de cuivre pour constituer une barrette (6) rectiligne ; - unwinding a flat ring (4) at the end of a section of copper tube to form a straight bar (6); - à cambrer le pontet (3) pour placer la barrette (6, 6') dans l'orientation désirée - arching the trigger guard (3) to place the bar (6, 6 ') in the desired orientation - et à enfiler la bague (7, 8) ainsi obtenue sur une douille isolante (11, 12) en la frettant sur celle-ci. - And threading the ring (7, 8) thus obtained on an insulating sleeve (11, 12) by rubbing it thereon. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser d'abord une encoche (13) à l'extremite du tronçon de cuivre et ensulte à cisailler transversalement la majeure partie de la périphérie de ce tronçon au droit du fond (13a) de l'encoche pour constituer la barrette (6, 6') qui se trouve réunie audit tronçon par l'intermédiaire d'un pontet 3 adjacent à ladite encoche (13). 2. Method according to claim 1, characterized in that it consists first of all in making a notch (13) at the end of the copper section and ensues to transversely shear most of the periphery of this section in line with the bottom (13a) of the notch to form the bar (6, 6 ') which is joined to said section by means of a bridge 3 adjacent to said notch (13). 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste 3. Method according to claim 1, characterized in that it consists - à réaliser une saignée (2) sur la majeure partie du pourtour du tronçon de cuivre à proximité d'une de ses extrémités afin de déterminer un anneau plat (4) relie par un pontet étroit (3) avec le reste dudit tronçon - to make a groove (2) on the major part of the periphery of the copper section near one of its ends in order to determine a flat ring (4) connected by a narrow trigger guard (3) with the rest of said section - et à couper l'anneau (4) suivant une direction axiale passant par l'une des aretes du pontet (3). - And to cut the ring (4) in an axial direction passing through one of the edges of the trigger guard (3). 4. Procédé pour la réalisation d'un collecteur, caractérisé en ce qu'il consiste 4. Method for producing a collector, characterized in that it consists - a utiliser deux bagues (7, 8) établies par le procédé suivant la revendication 1 - to use two rings (7, 8) established by the method according to claim 1 - à engager respectivement ces bagues sur deux douilles isolantes (11, 12) co-axiales qui comportent chacune sur sa périphérie une découpe (laid, lle, 12a) dans laquelle passe la barrette (6, 6') de chaque bague (7, 8) - to engage these rings respectively on two insulating sleeves (11, 12) coaxial which each have on its periphery a cutout (ugly, lle, 12a) through which the bar (6, 6 ') of each ring (7, 8) - à courber a angle droit l'une des barrettes (6) - to bend at right angles one of the bars (6) - et à rétreinre les deux bagues (7, 8) pour les solidariser aux deux douilles (11, 12) et assembler celles-ci à l'arbre (10) de l'induit (9).  - And to restrict the two rings (7, 8) to secure them to the two bushings (11, 12) and assemble them to the shaft (10) of the armature (9). 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la retreinte s'effectue par magnéto-formage. 5. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the shrinking is carried out by magneto-forming. 6. Collecteur de machine électrique tournante, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une bague (7, 8) établie par mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5. 6. Manifold of a rotary electrical machine, characterized in that it comprises at least one ring (7, 8) established by implementing the method according to any one of claims 1 to 5. 7. Bague de collecteur suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le pontet (3) qui est à l'origine de sa barrette (6) est rabattu dans le plan transversal contenant l'extremite correspondante (7a) de la bague (7). 7. Collector ring according to claim 6, characterized in that the trigger guard (3) which is at the origin of its bar (6) is folded down in the transverse plane containing the corresponding end (7a) of the ring (7 ). 8. Bague de collecteur suivant la revendication 7, caractérisée en ce que sa barrette (6) comporte une aile courte (6a) orientée perpendiculairement à son pontet rabattu (3) et une patte pliée (6b) afin de se trouver parallèle audit pontet. 8. Collector ring according to claim 7, characterized in that its bar (6) comprises a short wing (6a) oriented perpendicular to its folded trigger guard (3) and a folded tab (6b) so as to be parallel to said trigger guard. 9. Bague de collecteur suivant la revendication 7, caractérisée en ce que sa barrette (6') comporte une courte aile (6 'b) située dans le plan de son pontet rabattu (3) et qui est déformée de manière que la patte (6'c) qui lui fait suite se trouve orientée axialement, le reste de ladite barrette étant parallèle à son aile (6'b). 9. Collector ring according to claim 7, characterized in that its bar (6 ') has a short wing (6' b) located in the plane of its folded trigger guard (3) and which is deformed so that the tab ( 6'c) which follows it is oriented axially, the rest of said bar being parallel to its wing (6'b). 10. Douille isolante (il) destinee à constituer une partie d'un collecteur suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle affecte la forme de deux cylindres creux (11) à deux diamètres différents (lîb, lia) dans l'épaulement (lac) desquels on ménage une encoche (lld) tandis qu'une rainure longitudinale (île) est pratiquée dans le cylindre (lia) à petit diamètre pour noyer la barrette (6) de la bague (7) correspondante qui est engagée autour du cylindre (lob) a plus grand diamètre. 10. Insulating sleeve (il) intended to constitute part of a manifold according to claim 6, characterized in that it affects the shape of two hollow cylinders (11) with two different diameters (lîb, lia) in the shoulder (lake) of which a notch (lld) is provided while a longitudinal groove (island) is formed in the cylinder (lia) with small diameter to drown the bar (6) of the corresponding ring (7) which is engaged around the cylinder (lob) with larger diameter. 11. Douille isolante (12) destinée à constituer une partie d'un collecteur suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un manchon tubulaire (l2a) dont une extrémité est bordée par une collerette (12c) et qui comporte une découpe (12b) dans laquelle se loge la barrette (6') de la bague (6) disposée autour dudit manchon tubulaire (12a), et dans l'alésage de laquelle la douille (12) est engagé le cylindre creux à petit diamètre (lia) de la douille (11) suivant la revendication 10.  11. Insulating sleeve (12) intended to constitute a part of a collector according to claim 6, characterized in that it comprises a tubular sleeve (12a), one end of which is bordered by a collar (12c) and which comprises a cutout (12b) in which is housed the bar (6 ') of the ring (6) disposed around said tubular sleeve (12a), and in the bore of which the sleeve (12) is engaged the small diameter hollow cylinder (lia ) of the socket (11) according to claim 10.
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