FR2734960A1 - Moteur electrique a courant alternatif - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à un moteur électrique à courant alternatif, tout particulièrement un moteur du type tubulaire pour volet roulant, store ou analogue, comprenant un rotor (3) monté en rotation dans un stator traversé par au moins un bobinage dont les fils électriques définissent des chignons (9, 10) aux extrémités dudit stator. Ce moteur électrique à courant alternatif est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection isolants (17) venant chemiser, intérieurement, au moins un chignon (10) se situant à l'une des extrémités du stator, ces moyens de protection isolants (17) étant insérés sous ce chignon (10) depuis l'autre extrémité dudit stator, en passant par l'alésage de ce dernier. La présente invention concerne tous les moteurs électriques à courant alternatif.

Description

L'invention concerne un moteur électrique à courant alternatif, tout

particulièrement un moteur du type tubulaire pour volet roulant, store ou analogue, comprenant un rotor monté en rotation dans un stator traversé par au moins un bobinage dont les fils électriques définissent des chignons aux extrémités dudit stator. L'invention concerne également le procédé de

montage d'un tel moteur.

La présente invention trouvera son application dans le domaine des moteurs électriques à courant alternatif en général. Toutefois, on notera son intérêt tout particulier pour les moteurs de petite dimension, tels que des moteurs tubulaires destinés à l'entraînement de volets roulants, stores ou analogues. Un moteur électrique à courant alternatif comporte un rotor dont l'arbre est maintenu en rotation, à ses extrémités, dans des paliers appropriés. Ce rotor est monté dans un stator qui comporte, au niveau de sa paroi interne, des rainures axiales encore dénommées encoches à même d'accueillir des gaines isolantes traversées par les fils électriques d'un ou plusieurs bobinages. A ce propos, lorsque le moteur est de type réversible, il comporte un bobinage principal et un bobinage auxiliaire. Quoi qu'il en soit, les fils électriques de ce ou ces bobinages, définissent, aux extrémités du stator des chignons qui posent bon nombre de problèmes lors du montage et de

l'assemblage du moteur.

Tout particulièrement, il faut absolument éviter que l'un de ces fils électriques correspondant aux chignons ne rentre en contact avec le rotor, après assemblage, sans quoi ce fil risque de se casser sous l'entraînement

dudit rotor et peut être à l'origine d'une défaillance fonctionnelle.

En fait, l'on rencontre tout particulièrement de tels risques au niveau du chignon formé par les fils du ou des bobinages, à l'extrémité opposée du stator par rapport au sens d'introduction desdits bobinages dans les encoches isolées. En effet, en raison des résistances dues aux frottements rencontrés par ce ou ces bobinages au moment de les introduire dans lesdites encoches, sous l'impulsion d'un mandrin introducteur approprié, les fils électriques correspondant aux bobinages se décalent les uns par rapport aux autres. Il en résulte que le chignon défini à la sortie du stator donc à l'extrémité opposée de ce dernier par rapport à la direction d'introduction, vient se resserrer sur l'axe dudit stator, ceci est plus particulièrement illustré dans la figure 1 du dessin ci-joint et qui sera présenté plus en détail dans la

description qui va suivre. Aussi, l'ouverture qui persiste au centre de ce

chignon est particulièrement réduite et, souvent, insuffisante pour laisser

passer l'arbre du rotor.

Pour remédier à cela, l'on procède, à l'heure actuelle, à une intervention manuelle pour écarter les unes des autres les boucles décrites par les fils du ou des bobinages et définissant le chignon de manière à agrandir l'ouverture au centre. Très souvent, ce chignon est, en outre, recouvert par un ruban adhésif pour éviter que l'un des fils électriques ne soit accroché lors de l'introduction du rotor ou encore qu'il ne touche l'arbre

d'o résulterait, à la longue, un défaut de fonctionnement.

Dans tous les cas, ce n'est qu'après avoir conformé le chignon que celuici peut être habillé au moyen d'une coiffe protectrice. Celle-ci se présente sous forme d'un capuchon comportant un flasque circulaire muni, en son centre, d'un orifice servant au passage de l'arbre du rotor. Ce capuchon comporte également une virole extérieure et une virole intérieure définissant un logement annulaire à l'intérieur duquel prennent position les fils électriques correspondant au chignon à protéger. Là encore, il y a lieu d'observer que l'application de la bande adhésive préalablement effectuée présente tout son intérêt puisqu'au moment du montage de la coiffe, il faut à tout prix éviter que la virole interne n'entraîne un fil électrique qui

pourrait alors se coincer entre le rotor et le stator.

La présente invention se propose d'apporter une solution au problème précité et, tout particulièrement, elle a pour but d'éviter une intervention manuelle, à la fois longue et fastidieuse, pour conformer le chignon que définissent les fils du bobinage, en sortie du stator, du côté opposé par rapport à leur introduction dans les encoches. L'invention se propose d'apporter, du même coup, une solution pour éviter les risques de disfonctionnement. Finalement, en améliorant, à la fois, les méthodes de fabrication et la qualité du produit au travers d'une diminution du risque de défaillances, la

présente invention répond, de manière avantageuse, à l'état de la technique.

A cet effet, l'invention concerne un moteur électrique à courant alternatif, tout particulièrement un moteur du type tubulaire pour volet roulant, store ou analogue, comprenant un rotor monté en rotation dans un stator traversé par au moins un bobinage dont les fils électriques définissent des chignons aux extrémités dudit stator, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de protection isolants venant chemiser, intérieurement, au moins un chignon se situant à l'une des extrémités du stator, ces moyens de protection isolants étant insérés sous ce chignon depuis l'autre extrémité

dudit stator en passant par l'alésage de ce dernier.

Préférentiellement, les moyens de protection se présentent sous forme d'un embout tronconique comportant, à sa base, une ouverture de diamètre au moins égal au diamètre de l'alésage du stator et à son sommet, une

ouverture de diamètre au moins égal au diamètre de l'arbre du rotor.

L'invention concerne également un procédé de montage d'un tel moteur.

Les avantages découlant de la présente invention consistent en ce qu'en protégeant, intérieurement, le chignon défini par le bobinage à l'extrémité d'un stator, l'on évite que les fils électriques correspondant à ce chignon soient entraînés au moment du montage du rotor. En outre, en positionnant les moyens de protection sous le chignon en passant par l'alésage du stator, l'on élimine le risque qu'un fil fou du chignon à protéger s'insère au cours de cette opération dans l'alésage de ce stator ce qui, bien évidemment, ne

manquerait pas d'entraîner un défaut de fonctionnement du moteur.

C'est encore grâce à cette configuration que les moyens de protection peuvent conformer le chignon de sorte qu'il définisse, en son centre, une

ouverture aux dimensions suffisantes pour le passage de l'arbre du rotor.

Comme cela apparaîtra, en outre, au cours de la description qui va

suivre, de tels moyens de protection, conformes à l'invention, peuvent intervenir, avantageusement, en tant que guide de la virole interne

correspondant à la coiffe venant recouvrir le chignon.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au

cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation

qui n'est donné qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif.

La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au

dessin joint en annexe et dans lequel: - la figure 1 est une vue schématisée et en coupe partielle d'un stator pourvu de son ou ses bobinages qui, au moyen d'un mandrin approprié, reçoit, conformément à l'invention, des moyens de protection d'un chignon; - la figure 2 est une vue schématisée et en coupe d'un stator dont les chignons ont, en outre, été recouverts au moyen de coiffes; - la figure 3 est une vue schématisée en élévation de l'embout de protection de forme tronconique; - la figure 4 est une coupe verticale de l'embout représenté en figure 3. La présente invention, telle que représentée plus particulièrement dans les figures 1 et 2, concerne un moteur 1 à courant alternatif et qui, de ce fait, comporte un stator 2 à l'intérieur duquel est monté en rotation un rotor 3, ce dernier n'étant matérialisé que par des traits discontinus dans la

figure 2.

Plus précisément, le stator 2 comporte un alésage 5 dont la paroi 4 présente des rainures axiales 6 dénommées, encore, encoches. En fait, dans ces encoches 6 sont insérées des gaines isolantes (non représentées) de section ajustée en conséquence. Ces gaines sont ensuite traversées par les fils électriques d'un ou plusieurs bobinages 7. A ce propos, après enroulement du fil électrique pour la conception du ou des bobinages 7, ceux-ci sont insérés dans lesdites gaines isolantes depuis une extrémité 8

du stator 2, au moyen d'un mandrin introducteur de conception appropriée.

Quoi qu'il en soit, ce ou ces bobinages 7 définissent de part et d'autre du stator 2 des chignons 9, 10 qui, comme cela apparaît dans la figure 1, ne présentent pas la même configuration selon qu'il s'agit du chignon 9 se situant à l'extrémité 8 du stator 2 d'o sont insérés ce ou ces bobinages 7 dans les encoches 6 ou du chignon 10 se situant à l'extrémité opposée 11 de ce stator 2, ceci par rapport à cette direction d'insertion 12 du ou des

bobinages 7.

En effet, sous l'influence des forces de frottement rencontrées par les fils d'un bobinage 7 à l'intérieur des gaines isolantes, ces fils sont amenés à se décaler les uns par rapport aux autres d'o résulte le resserrement des boucles 13, 14 du chignon 10 autour de l'axe 15 du moteur 1 et, donc, en

direction de l'arbre 16 du rotor 3.

Aussi, il y a tout lieu de faire en sorte qu'au moment du montage du rotor 3, celui-ci n'accroche aucun fil électrique, tout particulièrement au

passage de l'arbre 16 sous ce chignon resserré 10.

Ainsi, selon l'invention, il est prévu des moyens de protection isolants 17 à même de chemiser, intérieurement, au moins un chignon 9, 10, plus particulièrement le chignon resserré 10 se situant, par rapport au stator 2, à son extrémité 11 opposée à la direction d'engagement 12 des bobinages 7. En fait, il y a lieu de remarquer que ces moyens de protection isolants 17 sont insérés sous ce chignon 10, depuis l'extrémité 8 du stator 2. Tout particulièrement, ces moyens de protection isolants 17, préférentiellement sous forme d'un embout tronconique 18, décrits plus en détail ci-dessous en venant se loger sous le chignon 10 en passant par l'alésage 5 du stator 2, progressent, en quelque sorte, dans le sens des fils électriques. Ainsi, l'on évite tout risque qu'un fil électrique fou entre en contact, à un moment

quelconque, avec le rotor 3.

Lesdits moyens de protection isolants 17 ont également pour fonction de conformer ce chignon 10 de sorte qu'il n'y ait aucune interférence entre ce dernier et l'arbre 16 dudit rotor 3. Ainsi, lesdits moyens de protection isolants 17, en se positionnant sous ce chignon 10, provoquent, simultanément, l'écartement des boucles 13, 14 de ce dernier. A ce propos, étant totalement chemlsé, intérieurement, par l'intermédiaire de ces moyens de protection isolants 17, cet écartement des boucles 13, 14 doit être tout

simplement suffisant par rapport au problème de fonctionnalité à résoudre.

Ainsi, l'on peut rechercher, par ce moyen, l'obtention d'un passage suffisant pour l'arbre 16 du rotor 3. Cependant, tel que cela sera décrit plus en avant, l'embout tronconique 18 peut également écarter ces boucles 13, 14 de telle sorte qu'il soit possible, de disposer, dans l'ouverture ainsi définie au

centre du chignon 10, un palier support de l'arbre 16 de ce rotor 3.

En fait, cet embout tronconique 18, constituant lesdits moyens de protection Isolants 17 et représenté dans les figures 3 et 4, comporte, à sa base 19, une ouverture 20 de section au moins égale à l'alésage 5 du stator 2. En fait, une fois positionné sous le chignon 10, le chant inférieur 21 de cet embout tronconique 18 est destiné à prendre appui sur l'extrémité il de ce stator 2, en bordure 23 de l'alésage 5. Quant au sommet 24, de cet embout tronconique 18, il délimite une ouverture 25 autorisant, au moins, le

passage de l'arbre 16 du rotor 3.

Préférentiellement, la hauteur 26 de l'embout tronconique 18 est au moins égale à la hauteur 27 du chignon 10, une fois celui-ci conformé au moyen dudit embout tronconique 18, mais, également, de la coiffe 28 venant recouvrir et protéger ce chignon 10 à cette extrémité 11 du stator 2. A ce propos, cette coiffe 28 se présente sous forme d'un capuchon comportant un flasque annulaire 29 solidaire d'une virole externe 30 de diamètre sensiblement égal à celui du stator 2 et venant coiffer, extérieurement, le chignon 10. Le chant avant 31 de cette virole externe 30 prend appui sur l'extrémité 11 du stator 2. Avantageusement, le flasque annulaire 29 de cette coiffe 28 comporte, en son centre, un manchon support de palier 32 s'étendant, au moins en partie, en direction du stator 2. Ainsi, une fois monté, ce manchon 32 vient s'insérer dans l'ouverture 25 aménagée au sommet 24 de l'embout tronconique 18 de manière à prendre position, au moins en partie, sous le chignon 10. Dans ce manchon 32 est inséré le palier

recevant l'extrémité de l'arbre 16 du rotor 3.

De manière à faciliter le passage du manchon 32 dans l'ouverture 25 de l'embout tronconique 18, celui-ci comporte, à son sommet 24, une portée

cylindrique prévue à cet effet.

L'on observera que le chignon 9 à l'extrémité 8 du stator 2 reçoit, lui aussi, une coiffe 34 qui, tout comme la coiffe 28, est définie par un flasque annulaire 35 comportant une virole externe 36 de diamètre préférentiellement ajusté à celui du stator 2. Elle comporte, en outre, une virole interne 37 définissant, au niveau de cette coiffe 34, un alésage 38 de diamètre au moins égal au diamètre de l'alésage 5 du stator 2. En fait, cette coiffe 9 se situant à l'extrémité 8 du stator 2 et, donc, du côté de l'introduction des bobinages 7, n'engendre pas les mêmes difficultés que celles liées au chignon situé à l'extrémité 11 opposée. Ainsi, les boucles de ce chignon 9 ne se referment pas sur l'axe 15 du moteur 1, au contraire. De ce fait, elles

délimitent un passage 39 suffisant pour permettre l'engagement du rotor 3.

Il est également préféré de procéder au montage de l'embout tronconique 18 après la mise en place de la coiffe 34 de manière à éviter l'entraînement des fils électriques correspondant au chignon 9 lors de l'insertion de cet

embout tronconique 18 dans l'alésage 5 du stator 2.

Ainsi, pour le montage d'un moteur 1 conforme à l'invention, l'on procède, préférentiellement de la manière suivante: - l'on met en place les gaines isolantes dans les encoches 6 du stator - l'on enroule le ou les bobinages 7; - l'on insère ce ou ces bobinages 7 dans lesdites encoches 6 en passant par les gaines isolantes; - l'on positionne la coiffe 34 sur le chignon 9 se situant du côté de l'introduction du ou des bobinages 7; - l'on insère, par l'intermédiaire d'un mandrin 40 approprié, l'embout tronconique 18 sous le chignon 10 en passant au travers de l'alésage 5 du stator 2; l'on positionne la coiffe 28 sur ce chignon 10 préalablement conformé par l'intermédiaire de l'embout tronconique 18;

- l'on engage le rotor 3 dans le stator 2.

Le mandrin 40 assurant la mise en place de l'embout tronconique 18, comporte une extrémité 41 effilée ce qui permet de garantir son passage au travers de l'ouverture préservée au centre du chignon 10 avant que celui-ci ne soit conformé par ledit embout tronconique 18. Au-delà de cette extrémité effilée 41, ce mandrin 40 comporte une portée cylindrique 42 de diamètre ajusté à l'ouverture 25 présente au sommet 24 de l'embout tronconique 18, cette portée cylindrique 42 étant prolongée par une portée tronconique 43,

elle-même prolongée par une nouvelle portée cylindrique 44.

A ce propos, l'on remarquera que le diamètre externe de cet embout tronconique 18, à sa base 19, est, nécessairement, supérieur au diamètre de l'alésage 5. Aussi, cet embout tronconique 18 comporte, précisément, dans sa partie inférieure 45, une ou plusieurs fentes axiales 46 délimitant une ou plusieurs languettes 47 qui, grâce au matériau isolant synthétique constituant l'embout tronconique 18, présentent une certaine mobilité radiale grâce à leur élasticité. Par conséquent, lors du passage de cet embout tronconique 18 dans l'alésage 5, lesdites languettes 47 se resserrent sur l'axe 15 pour, finalement, reprendre leur position initiale, en sortie de cet

alésage 5 à l'extrémité 11 du stator 2, donc sous le chignon 10.

Tenant compte de ces considérations, la portée cylindrique 44 du mandrin 40 comporte un diamètre au plus égal au diamètre de l'alésage 5 du stator 2 réduit de deux fois l'épaisseur de la paroi de l'embout tronconique 18. L'invention telle que décrite précédemment concerne tous les moteurs électriques à courant alternatif. Cependant, elle trouvera un intérêt tout particulier pour des moteurs de petites dimensions, tel que des moteurs tubulaires pour volet roulant, store ou analogue. En fait, cette invention trouvera son application à chaque fois que se pose un problème de montage d'un rotor dans un stator en raison d'un chignon resserré à l'une des

extrémités de ce dernier.

Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent, évidemment, en ce qu'il est possible, à présent, d'automatiser toute la chaîne de fabrication et de montage d'un moteur électrique à courant alternatif. Tout particulièrement, il n'est plus nécessaire de reprendre, manuellement, un stator, après insertion du ou des bobinages 7 en vue de conformer l'un ou l'autre de ses chignons 10 ou encore dans le but d'immobiliser l'un ou l'autre

fil fou au moyen d'une bande adhésive.

En outre, il faut observer qu'en cas de reprise manuelle du chignon 10 il est indispensable, au moment d'insérer le ou les bobinages 7, de prévoir des boucles 13, 14, définissant précisément ce chignon 10, qui soient de longueur suffisante pour permettre leur écartement manuel et l'application de ladite bande adhésive. Finalement, grâce à la présente invention, il est possible de réduire la taille du chignon 10 et donc, la longueur des fils électriques correspondant aux bobinages 7, de sorte que l'on obtient un gain de poids en fils de cuivre et, par conséquent, un gain de poids du moteur

dont le rendement est, du même coup, amélioré.

Aussi, la présente invention représente un net progrès dans le domaine considéré. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulièrement, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de

l'esprit de l'invention.

Claims (10)

Revendications

1. Moteur électrique à courant alternatif, tout particulièrement un moteur du type tubulaire pour volet roulant, store ou analogue, comprenant un rotor (3) monté en rotation dans un stator (2) traversé par au moins un bobinage (7) dont les fils électriques définissent des chignons (9, 10) aux extrémités (8, 11) dudit stator (2), caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de protection isolants (17) venant chemiser, intérieurement, au moins un chignon (10) se situant à l'une (11) des extrémités du stator (2), ces moyens de protection isolants (17) étant insérés sous ce chignon (10) depuis l'autre extrémité (8) dudit stator (2) en passant par l'alésage (5) de ce dernier.

2. Moteur électrique à courant alternatif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de protection isolants (17) sont disposés sous le chignon (10) se situant par rapport au stator (2), à son

extrémité (11) opposée à la direction d'engagement (12) des bobinages (7).

3. Moteur électrique à courant alternatif selon l'une quelconque des

revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de protection

isolants (17) sont constitués par un embout tronconique (18) comportant, à sa base (19), une ouverture (20) de section au moins égale à l'alésage (5) du stator, tandis que le sommet (24) de cet embout tronconique (18) délimite une ouverture (25) autorisant, au moins, le passage de l'arbre (16) du rotor (3).

4. Moteur électrique à courant alternatif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'ouverture (25), aménagée au sommet (24) de l'embout tronconique (18), est ajustée à la section d'un manchon support de palier (32) associé à une coiffe (28) destinée à recouvrir et protéger le

chignon (10).

5. Moteur électrique à courant alternatif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'embout tronconique (18) comporte, à son sommet (24), une portée cylindrique favorisant le passage du manchon support de

palier (32).

6. Moteur électrique à courant alternatif selon l'une quelconque des

revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que l'embout tronconique (18)

comporte, dans sa partie inférieure (45) en direction de la base (19) une ou plusieurs fentes axiales (46) délimitant une ou plusieurs languettes (47)

comportant une mobilité radiale.

7. Moteur électrique à courant alternatif selon l'une quelconque des

revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que la coiffe (28) se présente

sous forme d'un capuchon comportant un flasque annulaire (29) solidaire d'une virole externe (30) de diamètre sensiblement égal à celui du stator (2), le chant avant (31) de cette virole externe (30) étant destiné à prendre

appui sur l'extrémité (11) du stator (2).

8. Moteur électrique à courant alternatif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé par le fait que le chignon (9) défini

par le ou les bobinages (7) à l'extrémité (8) du stator (2) d'o sont Insérés ce ou ces bobinages (7), reçoit une coiffe (34) définie par un flasque annulaire (35) comportant, d'une part, une virole externe (36) de diamètre ajusté à celui du stator (2) et, d'autre part, une virole interne (37) délimitant un alésage (38) de diamètre au moins égal au diamètre de

l'alésage (5) du stator (2).

9. Procédé pour le montage d'un moteur électrique à courant alternatif

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait

que: - on met en place des gaines isolantes dans les encoches (6) du stator (2); - on enroule le ou les bobinages (7) - on insère ce ou ces bobinages (7) dans lesdites encoches (6) en passant par les gaines isolantes; - on positionne la coiffe (34) sur le chignon (9) se situant du côté de l'introduction du ou des bobinages (7); - on insère, par l'intermédiaire d'un mandrin (40) approprié, l'embout tronconique (18) sous le chignon (10) en passant au travers de l'alésage (5) du stator (2); - on positionne la coiffe (28) sur le chignon (10) préalablement conformé par l'intermédiaire de l'embout tronconique (18);

- on engage le rotor (3) dans le stator (2).

10. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un mandrin (40) pour l'engagement de l'embout tronconique (18) sous le chignon (9), ce mandrin (40) comportant une extrémité effilée (41) au- delà de laquelle il présente une portée cylindrique (42) de diamètre ajusté à l'ouverture (25) aménagée au sommet (24) de l'embout tronconique (18), cette portée cylindrique (42) étant prolongée par une portée tronconique (43), il elle-même prolongée par une portée cylindrique (44) comportant un diamètre au plus égal au diamètre de l'alésage (5) du stator (2) réduit au moins de

deux fois l'épaisseur de la paroi de l'embout tronconique (18).