FR2718580A1

FR2718580A1 - Slot conductor holder for motor vehicle starter motor

Info

Publication number: FR2718580A1
Application number: FR9404132A
Authority: FR
Inventors: Rabany Francois; Neri Alain; Colomban Eugene
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1995-10-13
Anticipated expiration: 2014-04-06
Also published as: FR2718580B1

Abstract

The starter motor rotor has a number of slots which allow isolated conductors to be passed to a rotating shaft and collector. The slot has an upper narrow gap (40) wide enough for the conductor to pass, widening out into a central wider slot area (14). The gap section is made up of a number of stacked laminated sheets (36). The sheets are made up of varying sizes, so as to round off (48,50) the edges of the slot section, smoothing the profile.

Description

La présente invention concerne la conception d'un élément de machine électrique tournante. The present invention relates to the design of a rotating electrical machine element.

L'invention concerne plus particulièrement un induit d'un démarreur de véhicule d'automobile. The invention relates more particularly to an armature of a motor vehicle starter.

On connaît de nombreux éléments de machines électriques tournantes du type comportant un corps, lié au stator ou au rotor, dans lequel sont formées des encoches axiales dont chacune reçoit une série de conducteurs appartenant à un enroulement de la machine, chaque encoche présentant en section transversale, c'est-à-dire par un plan radial perpendiculaire à l'axe de rotation de la machine, un contour sensiblement symétrique par rapport à un rayon de la machine qui délimite radialement et latéralement le logement d'encoche pour les conducteurs, et du type dans lequel l'élément de machine est constitué par un empilage axial de tôles découpées. There are many known elements of rotary electrical machines of the type comprising a body, linked to the stator or to the rotor, in which axial notches are formed, each of which receives a series of conductors belonging to a winding of the machine, each notch having in cross section , that is to say by a radial plane perpendicular to the axis of rotation of the machine, a contour substantially symmetrical with respect to a radius of the machine which delimits radially and laterally the notch housing for the conductors, and of the type in which the machine element consists of an axial stack of cut sheets.

Dans cette conception connue chacune des deux tôles agencées aux extrémités axiales opposées de l'élément de machine comporte un bord périphérique d'encoche délimité par l'intersection du contour de l'encoche avec la face radiale extérieure de cette tôle d'extrémité et qui est un bord franc qui constitue une arête vive. In this known design, each of the two sheets arranged at the opposite axial ends of the machine element has a peripheral notch edge delimited by the intersection of the contour of the notch with the outer radial face of this end sheet and which is a clear edge which constitutes a sharp edge.

Cette conception présente donc un risque d'endommagement de l'isolant des conducteurs reçus dans l'encoche qui peut être coupé ou fendu par l'arête vive constituée par le bord franc dans la face extérieure de la tôle d'extrémité. This design therefore presents a risk of damage to the insulation of the conductors received in the notch which can be cut or split by the sharp edge formed by the straight edge in the outer face of the end sheet.

En cas d'endommagement de l'isolant il existe donc un risque de mise à la masse d'un ou plusieurs conducteurs. In case of damage to the insulation there is therefore a risk of earthing one or more conductors.

Une solution connue consiste à venir coiffer, a chacune de ses extrémités, le paquet de tôles découpées et empilées par une joue radiale d'extrémité en matériau isolant. A known solution consists in covering, at each of its ends, the packet of cut sheets stacked by a radial end cheek made of insulating material.

Chaque conducteur, qui est généralement coudé lorsqu'il sort de l'encoche par une extrémité axiale de cette dernière, est ainsi en contact avec le contour de l'encoche correspondante formé dans la joue isolante et il n'existe pas de risque de mise à la masse. Each conductor, which is generally bent when it leaves the notch by an axial end of the latter, is thus in contact with the contour of the corresponding notch formed in the insulating cheek and there is no risk of setting to ground.

Toutefois, le fil conducteur peut néanmoins être endommagé par l'arête vive constituée par le bord franc de l'encoche formée dans la joue isolante. However, the conductive wire can nevertheless be damaged by the sharp edge formed by the straight edge of the notch formed in the insulating cheek.

Cette conception a également pour inconvénient de faire appel à une pièce supplémentaire constituée par la joue isolante qui ne participe en aucune manière aux caractéristiques électromagnétiques de l'induit, qui en accroît inutilement la longueur totale et qui en augmente le coût de fabrication et d'assemblage. This design also has the drawback of using an additional part constituted by the insulating cheek which does not in any way participate in the electromagnetic characteristics of the armature, which unnecessarily increases its total length and which increases the cost of manufacture and assembly.

La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un élément de machine électrique tournante qui remédie aux inconvénients qui viennent d'être mentionnés. The object of the present invention is to propose a new design for an element of a rotating electric machine which overcomes the drawbacks which have just been mentioned.

Dans ce but, l'invention propose un élément de machine caractérisé en ce que l'une au moins des deux tôles agencées aux extrémités axiales opposées de l'élément comporte un bord périphérique d'encoche délimité par l'intersection du contour de l'encoche avec la face radiale extérieure de cette tôle d'extrémité qui, en section par un plan parallèle à l'axe de l'élément, présente un profil convexe arrondi. For this purpose, the invention provides a machine element characterized in that at least one of the two sheets arranged at the opposite axial ends of the element has a peripheral notch edge delimited by the intersection of the contour of the notch with the outer radial face of this end plate which, in section through a plane parallel to the axis of the element, has a rounded convex profile.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- chacune des deux tôles agencées aux extrémités axiales opposées de l'élément comporte un bord périphérique à profil convexe arrondi
- chaque encoche est associée à une fente axiale d'introduction des conducteurs qui débouche dans l'encoche et dans une paroi périphérique du corps de l'élément de machine, les bords latéraux de la fente délimités par l'intersection des faces latérales opposées de la fente avec la face radiale extérieure de ladite tôle d'extrémité présentant en section par un plan parallèle à l'axe de l'élément de machine, un profil convexe arrondi
- la fente d'introduction est une fente à faces latérales planes
- l'encoche comporte deux faces latérales planes parallèles et deux surfaces radiales d'extrémité de contour concave
- le contour de chaque encoche est de forme générale oblongue orientée selon un rayon de la machine
- les encoches débouchent dans une surface périphérique cylindrique convexe de l'élément de machine.According to other features of the invention
each of the two sheets arranged at the opposite axial ends of the element has a peripheral edge with a rounded convex profile
each notch is associated with an axial slot for introducing the conductors which opens into the notch and into a peripheral wall of the body of the machine element, the lateral edges of the slot delimited by the intersection of the opposite lateral faces of the slot with the outer radial face of said end plate having, in section through a plane parallel to the axis of the machine element, a rounded convex profile
- the insertion slot is a slot with flat side faces
- the notch has two parallel flat side faces and two radial end surfaces of concave outline
- the outline of each notch is generally oblong oriented along a radius of the machine
- The notches open into a convex cylindrical peripheral surface of the machine element.

L'invention propose également un démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce que son induit est un élément de machine conforme aux enseignements de l'invention. The invention also provides a motor vehicle starter, characterized in that its armature is a machine element in accordance with the teachings of the invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 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'une des deux extrémités d'un induit de machine électrique tournante réalisée conformément aux enseignements de l'invention ; et
- la figure 2 est une vue schématique partielle en perspective et à plus grande échelle, de l'une des deux tôles d'extrémité de l'induit illustré sur la figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a partial schematic perspective view of one of the two ends of an armature of a rotating electric machine produced in accordance with the teachings of the invention; and
FIG. 2 is a partial schematic view in perspective and on a larger scale, of one of the two end sheets of the armature illustrated in FIG. 1.

L'induit 10 d'une machine électrique tournante, telle qu'un démarreur schématisé à la figure 1, comporte un rotor 12 dont les encoches axiales 14 reçoivent des conducteurs dont l'un 16 est illustré sur la figure 1. The armature 10 of a rotary electrical machine, such as a starter shown diagrammatically in FIG. 1, comprises a rotor 12, the axial slots of which receive conductors, one of which 16 is illustrated in FIG. 1.

Le rotor 12 se prolonge axialement au-delà de l'une ses faces axiales d'extrémité 18 par un arbre 20 qui porte un collecteur 22. The rotor 12 is extended axially beyond one of its axial end faces 18 by a shaft 20 which carries a manifold 22.

Le collecteur 22 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 pour permettre d'enfiler le collecteur 22 sur l'extrémité 20 de l'arbre de l'induit. The manifold 22 is essentially composed of a body 24 made of insulating material, for example molded plastic, of generally hollow cylindrical shape inside which a bore is provided to allow the manifold 22 to be threaded onto the end 20 of the armature shaft.

La surface cylindrique périphérique 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 collecteur du type tambour. The peripheral cylindrical surface 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 collector of the drum type.

Chacune des lames 30 s'étend axialement sensiblement sur toute la longueur axiale du corps isolant et en regard d'une encoche 28 délimitée par des nervures axiales isolantes 32 qui reçoit un conducteur 16 destiné à être soudé sur la lame 30 associée. Each of the blades 30 extends axially substantially over the entire axial length of the insulating body and opposite a notch 28 delimited by insulating axial ribs 32 which receives a conductor 16 intended to be welded to the associated blade 30.

Le rotor 12 est constitué par un empilage de tôles découpées 34 qui est délimité axialement par deux tôles d'extrémité 36, dont l'une est illustrée aux figures 1 et 2. The rotor 12 consists of a stack of cut sheets 34 which is axially delimited by two end sheets 36, one of which is illustrated in FIGS. 1 and 2.

Chacune des tôles 36 comporte une série d'encoches 14 qui, par une fente d'introduction 40, débouchent radialement vers l'extérieur dans la paroi cylindrique périphérique 38 du rotor. Each of the sheets 36 has a series of notches 14 which, through an insertion slot 40, open radially outward into the peripheral cylindrical wall 38 of the rotor.

Conformément aux enseignements de l'invention, et afin d'éviter de blesser l'isolant de chaque conducteur 16 à sa sortie axiale d'une encoche 14, le bord 48 de l'encoche 14 constitué par l'intersection des surfaces 42, 44 et 46 qui constituent le contour de l'encoche 14, avec le plan constitué par la face radiale extérieure 18 de la tôle axiale d'extrémité 36 présente un profil convexe arrondi. In accordance with the teachings of the invention, and in order to avoid injuring the insulation of each conductor 16 on its axial exit from a notch 14, the edge 48 of the notch 14 formed by the intersection of the surfaces 42, 44 and 46 which constitute the contour of the notch 14, with the plane formed by the outer radial face 18 of the axial end plate 36 has a rounded convex profile.

Le profil convexe arrondi est par exemple un arc de cercle dont le rayon est compris entre 0,1 et 1 millimètre. The rounded convex profile is for example an arc of a circle whose radius is between 0.1 and 1 millimeter.

De la même façon, le bord 50 constitué par l'intersection des faces planes sensiblement parallèles 52 qui délimitent la fente 40, avec la face radiale extérieure 18 de la tôle d'extrémité axiale 36 présente également un profil en forme de congé arrondi convexe. Similarly, the edge 50 formed by the intersection of the substantially parallel flat faces 52 which delimit the slot 40, with the outer radial face 18 of the axial end sheet 36 also has a profile in the shape of a convex rounded fillet.

La tôle découpée qui constitue la tôle d'extrémité axiale 36 est réalisée par exemple par découpage et matriçage de manière à réaliser les bords arrondis 48 et 50 venus de matière en une seule passe sur une machine comportant un poinçon de découpe et de matriçage de forme adapté à cet effet. The cut sheet which constitutes the axial end sheet 36 is produced for example by cutting and stamping so as to produce the rounded edges 48 and 50 made of material in a single pass on a machine comprising a punch for cutting and stamping in shape suitable for this purpose.

La réalisation des bords arrondis 48 et 50 permet d'éviter tout risque d'endommagement de l'isolant ou du fil intérieur métallique de chaque conducteur 16 tout en participant aux caractéristiques électromagnétiques de l'induit 10 comme les autres tôles. The realization of the rounded edges 48 and 50 makes it possible to avoid any risk of damage to the insulator or the metallic inner wire of each conductor 16 while participating in the electromagnetic characteristics of the armature 10 like the other sheets.

Afin d'automatiser les opérations d'assemblages par empilage des différentes tôles constitutives de l'induit 10 et de garantir que chacune des deux tôles d'extrémité axiale est montée dans le bon sens, c'est-àdire avec ses bords arrondis tournés vers l'extérieur, il est possible de réaliser chacune de ces tôles 36 avec des bords arrondis sur ses deux faces radiales opposées. In order to automate the operations of assembling by stacking of the various sheets constituting the armature 10 and to guarantee that each of the two sheets of axial end is mounted in the correct direction, that is to say with its rounded edges turned towards outside, it is possible to produce each of these sheets 36 with rounded edges on its two opposite radial faces.

Claims

1. Element (10) of rotary electrical machine of the type comprising a body in which are formed axial notches (14) each of which receives a series of conductors (16) belonging to a winding of the machine, each notch (14) having cross section a contour which is substantially symmetrical with respect to a radius of the machine which delimits radially (44, 46) and laterally (42) the slot for the conductors (16), and of the type in which the machine element ( 10) consists of an axial stack of cut sheets (34, 36), characterized in that at least one of the two sheets arranged at opposite axial ends (36) of the machine element (10) has a peripheral edge notch (14) delimited by the intersection of the contour of the notch (14) with the outer radial face (18) of this end sheet (36) which, in section by a plane parallel to the axis of the machine element, has a convex profile a rounded (48.50)

2. rotating machine element according to claim 1, characterized in that each of the two sheets (36) arranged at opposite axial ends of the machine element (10) has a peripheral edge with rounded convex profile (48)

3. rotating machine element according to one of claims 1 or 2, characterized in that each notch (14) is associated with an axial slot (40) for introducing the conductors (16) which opens into the notch (14 ) in a peripheral wall (38) of the body of the machine element (10), the lateral edges of the slot (40) delimited by the intersection of the opposite lateral faces (42) of the slot (40) with the outer radial face (18) of said axial end plate (36) having, in section through a plane parallel to the axis of the machine element, a rounded convex profile (50).

4. Rotating machine element according to claim 3, characterized in that the insertion slot (40) is a slot with planar lateral faces (52).

5. Element of a rotary electric machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the notch (14) has two flat lateral faces (42) and two radial end faces (44, 46) of concave contour.

6. Element of a rotary electrical machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the contour of each notch (14) is of generally oblong shape oriented along a radius of the machine.

7. rotating electrical machine element according to any one of the preceding claims, characterized in that the notches (14) open into a convex cylindrical peripheral surface (38) of the machine element (10).

8. Motor vehicle starter, characterized in that its armature is a machine element (10) according to any one of the preceding claims.