FR2708397A1 - Armature of rotating electric machine comprising a drum type collector. - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un induit (10) de machine électrique tournante du type comportant un rotor (12) qui porte un enroulement dont les conducteurs (16) sont reliés à un collecteur (22) du type tambour qui porte une série de lames conductrices (30) agencées axialement à la périphérie d'un corps cylindrique creux en matériau isolant (24) porté par une extrémité (20) de l'arbre du rotor et qui comporte des moyens de maintien latéral en position des conducteurs (16) en regard des lames associées (30) auxquelles ils sont reliés, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien comportent une série de pattes axiales de maintien (40) en matériau isolant dont chacune s'étend entre deux lames adjacentes (30) pour former une cloison isolante, chaque paire de pattes adjacentes (40) délimitant une encoche axiale (46) qui reçoit un conducteur (16). Application notamment à la réalisation d'un induit de démarreur de véhicule automobile.The invention provides an armature (10) of a rotating electrical machine of the type comprising a rotor (12) which carries a winding whose conductors (16) are connected to a drum-type collector (22) which carries a series of conductive blades ( 30) arranged axially at the periphery of a hollow cylindrical body of insulating material (24) carried by one end (20) of the rotor shaft and which comprises means for lateral holding in position of the conductors (16) facing the associated slats (30) to which they are connected, characterized in that said retaining means comprise a series of axial retaining lugs (40) made of insulating material, each of which extends between two adjacent slats (30) to form an insulating partition, each pair of adjacent legs (40) defining an axial notch (46) which receives a conductor (16). Application in particular to the production of an armature for a motor vehicle starter.
Description
La présente invention concerne un induit deThe present invention relates to an armature of
machine électrique tournante.rotating electric machine.
L'invention concerne plus particulièrement un induit comportant un rotor qui porte un enroulement dont les conducteurs sont reliés à un collecteur du type tambour qui porte une série de lames conductrices agencées axialement à la périphérie d'un corps cylindrique creux en matériau isolant porté par une The invention relates more particularly to an armature comprising a rotor which carries a winding whose conductors are connected to a drum-type collector which carries a series of conductive blades arranged axially at the periphery of a hollow cylindrical body of insulating material carried by a
extrémité de l'arbre du rotor.end of the rotor shaft.
Les opérations de soudage des fils conducteurs de l'enroulement de l'induit sur les lames d'un collecteur du type tambour sans collerette présentent des The operations of welding the conductor wires of the armature winding on the blades of a drum-type collector without a collar present
difficultés importantes.significant difficulties.
En effet, les extrémités des conducteurs à souder sur chaque lame doivent être maintenues latéralement dans une position qui est celle souhaitée pour une mise au Indeed, the ends of the conductors to be welded on each blade must be held laterally in a position which is that desired for a setting
collecteur correcte.correct collector.
Afin d'éviter un glissement latéral du conducteur par rapport à la lame associée sur laquelle il doit être soudé, pendant l'opération de soudage qui est souvent effectuée par soudure électrique avec ou sans apport de brasure, il a déjà été proposé de prévoir des moyens de maintien latéral en position des conducteurs en regard In order to avoid lateral sliding of the conductor relative to the associated strip on which it is to be welded, during the welding operation which is often carried out by electric welding with or without the addition of solder, it has already been proposed to provide lateral holding means in position of the conductors opposite
des lames.blades.
Selon une technique connue illustrée dans le document FR-A-2.639.163, ces moyens de maintien latéral peuvent consister en des talons disposés en couronne autour du collecteur dont chacun prolonge radialement une lame collectrice, au voisinage de l'une des ses extrémités axiales, une échancrure en forme de V tronqué étant formée dans chaque talon pour être apte à recevoir et à maintenir latéralement le conducteur associé à la lame. Selon une technique connue, chaque talon de maintien est réalisé venu de matière avec la lame collectrice associée et le prix de revient d'une telle conception est particulièrement élevé car il nécessite l'utilisation d'une quantité plus importante de cuivre According to a known technique illustrated in document FR-A-2,639,163, these lateral holding means can consist of heels arranged in a ring around the collector, each of which extends radially a collecting blade, in the vicinity of one of its axial ends , a truncated V-shaped notch being formed in each heel to be able to receive and laterally hold the conductor associated with the blade. According to a known technique, each retaining heel is made integrally with the associated collecting blade and the cost price of such a design is particularly high because it requires the use of a larger amount of copper.
pour la réalisation des talons des lames. for making the heels of the blades.
De plus, les talons en cuivre sont des parties conductrices adjacentes qui présentent des risques importants de court-circuits en cas de déformation In addition, copper heels are adjacent conductive parts which present significant risks of short circuits in the event of deformation.
mécanique et/ou thermique lors des opérations de soudage. mechanical and / or thermal during welding operations.
L'invention a pour but de proposer une conception d'induit de machine électrique tournante du type mentionné précédemment, qui remédie aux inconvénients qui The object of the invention is to propose an armature design of a rotary electric machine of the type mentioned above, which overcomes the drawbacks which
viennent d'être évoqués.have just been mentioned.
Dans ce but, l'invention propose un induit de machine caractérisé en ce que les moyens de maintien latéral des conducteurs comportent une série de pattes axiales en matériau isolant dont chacune s'étend entre deux lames adjacentes pour former une cloison isolante, chaque paire de pattes adjacentes délimitant une encoche For this purpose, the invention provides a machine armature characterized in that the lateral support means for the conductors comprise a series of axial lugs made of insulating material, each of which extends between two adjacent blades to form an insulating partition, each pair of adjacent legs delimiting a notch
axiale qui reçoit un conducteur.axial which receives a conductor.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: According to other characteristics of the invention:
- chaque patte s'étend circonférentiellement au- - each leg extends circumferentially au-
dessus des bords parallèles des deux lames adjacentes; - chaque patte s'étend axialement depuis une face radiale d'extrémité du rotor sur une partie de la longueur axiale du collecteur; - les pattes de maintien sont reliées entre elles au voisinage d'une de leurs extrémités axiales par une bague de liaison pour constituer un manchon de maintien monté sur le collecteur; - il est prévu des moyens d'indexation angulaire du manchon de maintien par rapport au collecteur; - le corps du collecteur comporte à l'une de ses extrémités un prolongement cylindrique qui reçoit la bague de liaison du manchon de maintien; - les moyens d'indexation sont des moyens d'indexation par coopération de formes complémentaires agencées respectivement sur la surface périphérique du prolongement cylindrique du corps du collecteur et dans la portion de surface interne en vis-à-vis de la bague de liaison; - la surface périphérique du prolongement cylindrique du corps de collecteur comporte "n" nervures axiales et la portion de surface interne en vis-à-vis présente, en section par un plan radial, la forme d'un polygone à "n" côtés; - le nombre de lames du collecteur est égal à 21 et le nombre n de nervures est égal à 7; - selon une variante, les pattes de maintien sont réalisées venues de matière par moulage avec le corps above the parallel edges of the two adjacent blades; each leg extends axially from a radial end face of the rotor over a part of the axial length of the manifold; - The retaining tabs are connected together in the vicinity of one of their axial ends by a connecting ring to form a retaining sleeve mounted on the manifold; - Means are provided for angular indexing of the retaining sleeve relative to the manifold; - The body of the manifold has at one of its ends a cylindrical extension which receives the connecting ring of the retaining sleeve; - The indexing means are means of indexing by cooperation of complementary shapes arranged respectively on the peripheral surface of the cylindrical extension of the body of the manifold and in the internal surface portion facing the connection ring; - The peripheral surface of the cylindrical extension of the manifold body has "n" axial ribs and the internal surface portion opposite, in section through a radial plane, has the shape of a polygon with "n" sides; - the number of collector blades is equal to 21 and the number n of ribs is equal to 7; - according to a variant, the retaining tabs are produced integrally by molding with the body
isolant du collecteur.collector insulation.
D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of
l'invention apparaîtront à la lecture de la description the invention will appear on reading the description
détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'un induit de machine électrique tournante réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue latérale en élévation du collecteur qui équipe l'induit de la figure 1; - la figure 3 est une vue latérale de droite du collecteur de la figure 2; - la figure 4 est une vue latérale en élévation du manchon de maintien qui équipe l'induit de la figure 1; - la figure 5 est une vue latérale de gauche du manchon de maintien illustré à la figure 4; - la figure 6 est une vue en section, selon la ligne 6-6 de la figure 7,illustrant la coopération des moyens d'indexation angulaire du manchon de maintien sur le collecteur; et -la figure 7 est une vue en section selon la detailed which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: - Figure 1 is a partial schematic view in perspective of an armature of a rotating electric machine produced in accordance with the teachings of the invention; - Figure 2 is a side elevational view of the collector which equips the armature of Figure 1; - Figure 3 is a right side view of the collector of Figure 2; - Figure 4 is a side elevational view of the retaining sleeve which equips the armature of Figure 1; - Figure 5 is a left side view of the retaining sleeve illustrated in Figure 4; - Figure 6 is a sectional view, along line 6-6 of Figure 7, illustrating the cooperation of the angular indexing means of the holding sleeve on the manifold; and FIG. 7 is a sectional view along the
ligne 7-7 de la figure 6.line 7-7 of figure 6.
L'induit 10 d'une machine électrique tournante, telle qu'un démarreur, schématisé à la figure 1, comporte un rotor 12, illustré en silhouette, dont les encoches axiales 14 reçoivent des conducteurs dont l'un 16 est illustré sur la figure 1. Le rotor se prolonge axialement au-delà de l'une de ses faces axiales d'extrémité 18 par un arbre qui The armature 10 of a rotary electric machine, such as a starter, shown diagrammatically in FIG. 1, comprises a rotor 12, illustrated in silhouette, the axial notches 14 of which receive conductors, one of which 16 is illustrated in the figure 1. The rotor is extended axially beyond one of its axial end faces 18 by a shaft which
porte un collecteur 22.carries a manifold 22.
Le collecteur 22, qui est illustré en détail aux figures 2 et 3, se compose pour l'essentiel d'un corps 24 en matériau isolant, par exemple en matière plastique moulée, de forme générale cylindrique creuse à l'intérieur duquel est prévu un alésage 26 pour permettre d'enfiler le collecteur 22 sur l'extrémité 20 de l'arbre The collector 22, which is illustrated in detail in FIGS. 2 and 3, essentially consists of a body 24 of insulating material, for example of molded plastic, of generally hollow cylindrical shape inside which is provided a bore 26 to allow threading of the manifold 22 on the end 20 of the shaft
de l'induit.armature.
La surface cylindrique périphérique 28 du corps isolant 24 du collecteur 22 reçoit une série de vingt et une lames collectrices 30 en matériau conducteur de manière à constituer, selon une technique connue, un The peripheral cylindrical surface 28 of the insulating body 24 of the collector 22 receives a series of twenty-one collecting blades 30 of conductive material so as to constitute, according to a known technique, a
collecteur du type tambour.drum type collector.
Chacune des lames 30 s'étend axialement sensiblement sur toute la longueur axiale du corps isolant 24 et sont séparées par des rainures axiales 31 Each of the blades 30 extends axially substantially over the entire axial length of the insulating body 24 and are separated by axial grooves 31
(figure 3).(figure 3).
Le corps isolant 24 se prolonge à l'une de ses extrémités axiales par un prolongement cylindrique 32 de plus petit diamètre et dont la surface cylindrique périphérique 34 comporte sept nervures axiales 36 dont la The insulating body 24 is extended at one of its axial ends by a cylindrical extension 32 of smaller diameter and whose peripheral cylindrical surface 34 has seven axial ribs 36 whose
fonction sera expliquée par la suite. function will be explained later.
Conformément aux enseignements de l'invention, les moyens de maintien latéral de chaque conducteur 16 sont constitués par une série de pattes axiales de In accordance with the teachings of the invention, the lateral holding means of each conductor 16 are constituted by a series of axial tabs of
maintien 40 en matériau isolant.holding 40 of insulating material.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, les pattes axiales 40 sont reliées entre elles par une bague de liaison 42 pour constituer un manchon de maintien 44 moulé en matière plastique qui est illustré In the embodiment illustrated in the figures, the axial tabs 40 are connected together by a connecting ring 42 to form a retaining sleeve 44 molded from plastic which is illustrated
en détail aux figures 4 et 5.in detail in Figures 4 and 5.
Comme on peut le voir sur la figure 1, chaque patte axiale 40 en matériau isolant s'étend axialement au-dessus des bords parallèles de deux lames collectrices As can be seen in FIG. 1, each axial tab 40 of insulating material extends axially above the parallel edges of two collecting blades
adjacentes 30 qu'elle chevauche légèrement. adjacent 30 that it slightly overlaps.
Deux pattes axiales consécutives 40 délimitent entre elles une encoche axiale 46 qui est prévue pour recevoir un conducteur 16 et le maintenir latéralement en position au-dessus de la lame collectrice 30 sur laquelle Two consecutive axial tabs 40 delimit between them an axial notch 46 which is designed to receive a conductor 16 and hold it laterally in position above the collecting blade 30 on which
il doit être soudé.it must be welded.
La bague de liaison 42 comporte essentiellement un voile radial 48 percé en son centre d'un trou 50 pour le passage de l'extrémité d'arbre 20 et qui comporte également un logement en creux 52 dont le profil, en section transversale et comme cela est illustré sur la figure 5, est un heptagone dont chaque angle au sommet 54 est prévu pour recevoir une nervure d'orientation angulaire 36 du prolongement 32 du collecteur 22 quand le manchon de maintien 44 est mis en position par emboîtement axial sur le collecteur 22 comme cela est The connecting ring 42 essentially comprises a radial veil 48 pierced in its center with a hole 50 for the passage of the shaft end 20 and which also comprises a hollow housing 52 whose profile, in cross section and like this is illustrated in FIG. 5, is a heptagon whose each apex angle 54 is provided to receive an angular orientation rib 36 of the extension 32 of the manifold 22 when the retaining sleeve 44 is placed in position by axial interlocking on the manifold 22 as is
illustré aux figures 1, 6 et 7.illustrated in Figures 1, 6 and 7.
Le montage et la mise en place du collecteur 22 et du manchon de maintien latéral 44 s'effectuent de la The mounting and positioning of the manifold 22 and the lateral retaining sleeve 44 is carried out from the
manière suivante.next way.
Après avoir enfilé le manchon 44 sur le collecteur 22 et indexé ainsi angulairement les pattes 40 par rapport aux lames collectrices 30 de manière à définir une série d'encoches de maintien latéral 46 dont chacune s'étend axialement au droit d'une lame collectrice 30, le sous- ensemble 22-44 est enfilé axialement sur l'extrémité d'arbre 20 de l'induit 10 jusqu'à ce que la face radiale d'extrémité 43 de la bague de liaison 42 vienne en appui contre la face radiale After having threaded the sleeve 44 on the manifold 22 and thus angularly indexed the tabs 40 relative to the collecting blades 30 so as to define a series of lateral retaining notches 46 each of which extends axially in line with a collecting blade 30 , the sub-assembly 22-44 is threaded axially on the shaft end 20 of the armature 10 until the radial end face 43 of the connection ring 42 comes to bear against the radial face
d'extrémité 18 du rotor 12.end 18 of rotor 12.
Chaque conducteur 16 de l'enroulement de l'induit peuvent alors être mis en place dans une encoche 46 dans laquelle il est maintenu latéralement pour faciliter son opération de soudage sur la lame collectrice Each conductor 16 of the armature winding can then be placed in a notch 46 in which it is held laterally to facilitate its welding operation on the collecting blade
correspondante 30.correspondent 30.
Lors de l'opération de soudage, on s'arrange pour que, par effet thermoplastique, les pattes 40 pénètrent dans les rainures 31 séparant les lames collectrices 30, renforçant l'isolement entre lesdites lames et empêchant toute projection de métal dans lesdites rainures lors de During the welding operation, it is arranged that, by the thermoplastic effect, the tabs 40 penetrate into the grooves 31 separating the collecting blades 30, reinforcing the insulation between said blades and preventing any projection of metal in said grooves during of
la soudure des conducteurs.soldering the conductors.
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