FR2708398A1

FR2708398A1 - A method of crimping a conductor in open slots of an armature of a rotating electrical machine, and an electric machine comprising an armature produced by the method.

Info

Publication number: FR2708398A1
Application number: FR9309171A
Authority: FR
Inventors: Colomban Eugene; Feraud Bernard; Rabany Francois
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-02-03
Anticipated expiration: 2013-07-26
Also published as: DE4425367B4; FR2708398B1; DE4425367A1; ITRM940486A0; ITRM940486A1; IT1272341B

Abstract

L'invention propose un procédé de sertissage à l'intérieur d'une encoche ouverte (14) de conducteurs (22, 22E) appartenant à un enroulement d'une machine électrique, caractérisé en ce qu'il consiste à, après avoir mis en place les conducteurs (22) dans l'encoche (14), écraser la série de conducteurs (22, 22E) au moyen d'un outil de forme (30) complémentaire de celle de l'ouverture de l'encoche (14) que l'on introduit transversalement dans l'encoche et dont le bord actif (32) s'étend longitudinalement pour appliquer un effort d'écrasement le long des conducteurs. L'invention trouve notamment à s'appliquer dans le cadre de la réalisation d'un induit de démarreur de véhicule automobile.The invention proposes a method for crimping inside an open notch (14) of conductors (22, 22E) belonging to a winding of an electrical machine, characterized in that it consists in, after having put in place the conductors (22) in the notch (14), crush the series of conductors (22, 22E) using a shaped tool (30) complementary to that of the opening of the notch (14) that is introduced transversely into the notch and the active edge (32) of which extends longitudinally to apply a crushing force along the conductors. The invention is particularly applicable in the context of the production of an armature for a motor vehicle starter.

Description

La présente invention concerne un procédé de sertissage à l'intérieurThe present invention relates to a method of crimping indoors

d'une encoche ouverte de conducteur appartenant à un enroulement d'une machine électrique. L'invention concerne notamment un procédé de sertissage des fils ou conducteurs appartenant au bobinage d'un induit d'une machine électrique tournante telle que par exemple un démarreur de moteur à combustion an open conductor notch belonging to a winding of an electric machine. The invention particularly relates to a method of crimping wires or conductors belonging to the winding of an armature of a rotating electrical machine such as for example a combustion engine starter.

de véhicule automobile.of a motor vehicle.

Selon une technique connue, le maintien des conducteurs, après leur bobinage, à l'intérieur des encoches axiales ouvertes qui débouchent dans la surface cylindrique périphérique convexe de l'induit est assuré par sertissage, ponctuel ou sur toute la longueur de l'encoche, des bords libres de l'encoche afin d'éviter que les conducteurs, sous l'effet de la force centrifuge résultant de la rotation de l'induit, ne s'échappent des According to a known technique, the maintenance of the conductors, after their winding, inside the open axial notches which open into the convex peripheral cylindrical surface of the armature is ensured by crimping, punctual or over the entire length of the notch, free edges of the notch to prevent the conductors, under the effect of the centrifugal force resulting from the rotation of the armature, from escaping the

encoches ouvertes.open notches.

Cette opération de sertissage ponctuel ou This crimping operation punctual or

longitudinal nécessite une découpe spéciale de l'encoche. longitudinal requires special cutting of the notch.

De plus, un tel procédé de sertissage aboutit à la présence d'espaces morts importants dans l'encoche, entre les conducteurs de section circulaire et la paroi In addition, such a crimping method results in the presence of large dead spaces in the notch, between the circular section conductors and the wall

de l'encoche.of the notch.

Enfin, chaque encoche doit avoir une profondeur radiale au moins égale à la somme des diamètres des Finally, each notch must have a radial depth at least equal to the sum of the diameters of the

conducteurs superposés dans l'encoche. superimposed conductors in the notch.

Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un procédé de sertissage du type mentionné précédemment, caractérisé en ce qu'il consiste à, après avoir mis en place les conducteurs dans l'encoche, écraser la série de conducteurs au moyen d'un outil de forme complémentaire de celle de l'ouverture de l'encoche que l'on introduit transversalement dans l'encoche et dont le bord actif s'étend longitudinalement pour In order to overcome these drawbacks, the invention proposes a method of crimping of the type mentioned above, characterized in that it consists of, after setting up the conductors in the notch, crushing the series of conductors by means of a tool of complementary shape to that of the opening of the notch which is introduced transversely into the notch and whose active edge extends longitudinally to

appliquer un effort d'écrasement le long des conducteurs. apply crushing force along the conductors.

L'opération d'écrasement a pour effet d'enfoncer les fils à l'intérieur de l'encoche tout en les déformant légèrement, cette déformation aboutissant à l'accroissement de leur plus grande dimension transversale et donc à leur serrage en position entre les The crushing operation has the effect of driving the wires inside the notch while deforming them slightly, this deformation resulting in the increase in their largest transverse dimension and thus in their clamping in position between them.

parois latérales de l'encoche.side walls of the notch.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les conducteurs sont superposés à l'intérieur de l'encoche et leur diamètre initial est sensiblement égal à la largeur de l'encoche; - le bord actif de l'outil comporte un dégagement au voisinage de chacune de ses deux extrémités opposées de manière à ne pas écraser les portions en vis-à- vis des conducteurs qui s'étendent au voisinage des extrémités According to other characteristics of the invention: the conductors are superimposed on the inside of the notch and their initial diameter is substantially equal to the width of the notch; - The active edge of the tool has a clearance in the vicinity of each of its two opposite ends so as not to crush the portions vis-à-vis the conductors which extend in the vicinity of the ends

longitudinales opposées de l'encoche. longitudinal opposite of the notch.

L'invention propose également une machine électrique tournante dont un élément, notamment un induit, comporte une série d'encoches ouvertes dont chacune reçoit une série de conducteurs appartenant à un enroulement de la machine électrique, caractérisée en ce que les conducteurs sont sertis dans les encoches selon The invention also proposes a rotary electrical machine of which an element, in particular an armature, comprises a series of open notches, each of which receives a series of conductors belonging to a winding of the electric machine, characterized in that the conductors are crimped in the notches according to

un procédé conforme aux enseignements de l'invention. a process according to the teachings of the invention.

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 en perspective d'un tronçon d'un induit de démarreur de véhicule automobile dont les conducteurs des enroulements sont sertis à l'intérieur d'encoches ouvertes selon un procédé de l'état de la technique; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant le procédé de sertissage selon l'invention; et - la figure 3 est une vue de détail, en section par un plan axial médian, d'une encoche de l'induit de la DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic perspective view of a section of a starter armature of a motor vehicle whose conductors windings are crimped to open notches according to a method of the state of the art; - Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 illustrating the crimping method according to the invention; and FIG. 3 is a detail view, in section through a median axial plane, of a notch of the armature of the

figure 2.figure 2.

On a illustré sur la figure 1 un tronçon d'un induit 10 d'un démarreur de véhicule automobile réalisé sous la forme d'un empilage de tôles d'induit découpées FIG. 1 illustrates a section of an armature 10 of a motor vehicle starter made in the form of a stack of cut armature plates.

12.12.

L'induit comporte une série d'encoches axiales ouvertes 14 dont chacune est délimitée par deux faces planes latérales parallèles 16 qui s'étendent parallèlement à un rayon de la machine tournante, et par The armature comprises a series of open axial notches 14 each of which is delimited by two parallel lateral plane faces 16 which extend parallel to a radius of the rotating machine, and by

une surface radiale concave d'extrémité 18. a concave radial end surface 18.

Chaque encoche 14 débouche par son extrémité ouverte dans la surface cylindrique convexe périphérique Each notch 14 opens at its open end into the peripheral convex cylindrical surface

de l'induit 10.of the armature 10.

Les encoches 14 sont destinées à recevoir une série de conducteurs superposés 22, de section circulaire, qui sont mis en place et superposés dans The notches 14 are intended to receive a series of superimposed conductors 22, of circular section, which are put in place and superimposed in

l'encoche lors des opérations de bobinage. the notch during winding operations.

Selon le procédé de sertissage de l'état de la technique, les conducteurs 22 sont maintenus en place dans chaque encoche 14 par des sertissages 24 réalisés par écrasement ou crantage des bords libres 17 des faces According to the crimping method of the state of the art, the conductors 22 are held in place in each notch 14 by crimps 24 made by crushing or notching the free edges 17 of the faces

latérales 16 de l'encoche 14.side 16 of the notch 14.

Comme on peut le voir sur la figure 1, il est donc ainsi nécessaire que chaque encoche 14 présente une profondeur radiale au moins égale à la somme des As can be seen in FIG. 1, it is thus necessary for each notch 14 to have a radial depth at least equal to the sum of the

diamètres des conducteurs 22 qui y sont superposés. diameters of the conductors 22 superimposed thereon.

De plus, l'opération de sertissage par crantage des bords 17 est une opération délicate à réaliser dans la mesure o il existe un risque d'endommagement ponctuel du vernis isolant qui protège le conducteur 22E situé In addition, the crimping operation of the edges 17 is a tricky operation to achieve insofar as there is a risk of occasional damage to the insulating varnish that protects the driver 22E located

radialement le plus à l'extérieur. radially the outermost.

On décrira maintenant le procédé de sertissage conforme aux enseignements de l'invention, en références aux figures 2 et 3, sur lesquelles des éléments identiques ou similaires à ceux illustrés à la figure 1 The crimping method according to the teachings of the invention will now be described with reference to FIGS. 2 and 3, in which elements identical or similar to those illustrated in FIG.

sont désignés par les mêmes chiffres de référence. are designated by the same reference numbers.

Après avoir mis en place les conducteurs 22 longitudinalement dans une encoche 14, comme cela est illustré à gauche de la figure 2, on vient écraser la série de conducteurs 22 superposés dans l'encoche 14 au moyen d'un outil 30. Le bord inférieur actif 32 de l'outil 30 en forme de lame s'étend sensiblement sur toute la longueur de l'encoche et il vient écraser les conducteurs 22 en agissant directement sur le conducteur 22E situé After placing the conductors 22 longitudinally in a notch 14, as shown on the left of Figure 2, it crushes the series of conductors 22 superimposed in the slot 14 by means of a tool 30. The lower edge active 32 of the blade-shaped tool 30 extends substantially the entire length of the notch and it crushes the conductors 22 by acting directly on the driver 22E located

radialement le plus à l'extérieur. radially the outermost.

L'outil 30 applique ainsi, par l'intermédiaire de son bord actif 32 qui peut présenter un profil arrondi comme cela est illustré à la figure 2, un écrasement de chaque conducteur 22 qui provoque une déformation de ceux-ci aboutissant à une modification de leur section transversale. Chaque conducteur possède, à l'issue de l'opération d'écrasement, une section oblongue légèrement elliptique qui s'étend selon une direction radiale de façon que chaque conducteur soit coincé par serrage entre The tool 30 thus applies, via its active edge 32 which may have a rounded profile as shown in Figure 2, a crushing of each conductor 22 which causes a deformation thereof resulting in a modification of their cross section. Each driver has, after the crushing operation, a slightly elliptical oblong section which extends in a radial direction so that each driver is jammed between

les faces latérales 16 de l'encoche 14. the lateral faces 16 of the notch 14.

Comme cela a été illustré sur les figures 2 et 3, et afin de protéger les extrémités des conducteurs au voisinage des extrémités correspondantes des encoches, qui se prolongent en chignons, le bord actif 32 de l'outil 30 comporte, à chacune de ses extrémités, un As has been illustrated in Figures 2 and 3, and to protect the ends of the conductors in the vicinity of the corresponding ends of the notches, which extend in buns, the active edge 32 of the tool 30 has, at each of its ends. , a

dégagement 34.clearance 34.

Pour des raisons de clarté de la représentation, on constate qu'il demeure un espace vide à la partie supérieure de l'encoche 14 à l'issue de l'opération de sertissage par écrasement. Ceci résulte bien entendu d'un agrandissement, sur la représentation, du phénomène d'écrasement, et il est possible d'optimiser les diamètres initiaux des conducteurs, la profondeur radiale de l'encoche et la valeur de l'effort d'écrasement appliquée par l'outil 30 sur les conducteurs. Les conducteurs étant, à l'issue de l'opération de sertissage, de section oblongue aplatie par l'écrasement, il est possible d'effectuer un bobinage dans des encoches initialement moins profondes que la somme des sections circulaires initiales des conducteurs. For the sake of clarity of the representation, it is found that there remains an empty space at the upper part of the notch 14 at the end of the crimping operation crimping. This of course results from an enlargement, on the representation, of the crushing phenomenon, and it is possible to optimize the initial diameters of the conductors, the radial depth of the notch and the value of the crushing force applied. by the tool 30 on the conductors. The conductors being, at the end of the crimping operation, oblong section flattened by crushing, it is possible to perform a winding in notches initially less deep than the sum of the initial circular sections of the conductors.

Claims

1. Method of crimping inside an open notch (14) of conductors (22, 22E) belonging to a winding of an electric machine, characterized in that it consists in, after setting up the conductors (22) in the notch (14), crush the series of conductors (22, 22E) by means of a form tool (30) complementary to that of the opening of the notch (14) that is transversely introduced into the notch and whose active edge (32) extends longitudinally for

apply crushing force along the conductors.

2. crimping method according to claim 1, characterized in that the conductors (22) are superimposed on the inside of the notch (14) and in that their initial diameter is substantially equal to the width

of the notch.

3. Crimping method according to one of

1 or 2, characterized in that the edge

active (32) of the tool (30) has a clearance (34) in the vicinity of each of its two opposite ends so as not to crush the portions vis-a-vis the conductors (22) which extend to neighborhood of

opposite longitudinal ends of the notch (14).

4. A rotating electrical machine having an element, in particular an armature (10), comprising a series of open slots (14) each of which receives a series of conductors (22) belonging to a winding of the electric machine, characterized in that the conductors (22) are crimped into the notches (14) according to

a process according to any one of the claims

preceding.