FR2928043A1 - Collecteur electrique, notamment pour alternateur. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un collecteur électrique (400), notamment pour alternateur tel qu'un alternateur pour véhicule automobile, comportant :- au moins des première (401) et deuxième (402) bagues collectrices isolées l'une de l'autre,- au moins un élément de liaison électrique (403) en contact électrique avec la première des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième des bagues collectrices,- au moins un insert (405), notamment réalisé par surmoulage dudit élément de liaison, agencé pour assurer un écartement suffisant entre cet élément de liaison et la deuxième bague collectrice.

Description

Collecteur électrique, notamment pour alternateur

L'invention concerne un collecteur électrique pour machine électrique tournante, notamment pour alternateur tel qu'un alternateur pour véhicule automobile. Le brevet US 4 618 793 et les demandes de brevet EP 644 631, EP 1 726 069 et EP 1 337 013 décrivent différents collecteurs à bagues collectrices pour alternateur de véhicule automobile.

L'invention vise notamment à proposer un nouveau collecteur pour machine électrique tournante. L'invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, un collecteur électrique, notamment pour alternateur tel qu'un alternateur pour véhicule automobile, comportant : - au moins des première et deuxième bagues collectrices isolées l'une de l'autre, - au moins un élément de liaison électrique en contact électrique avec la première des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième des bagues collectrices, - au moins un insert, notamment réalisé par surmoulage dudit élément de liaison, agencé pour assurer un écartement suffisant entre cet élément de liaison et la deuxième bague collectrice. Grâce à l'invention, il est possible, par l'écartement assuré par l'insert, notamment surmoulé, d'éviter tout contact entre la deuxième bague collectrice et l'élément de liaison électrique qui passe à travers la section transversale de cette deuxième bague, et donc d'éviter un court-circuit rendant le collecteur défectueux. L'insert réalisé par surmoulage peut permettre de positionner de manière fiable l'élément de liaison par rapport à la deuxième bague, notamment sans risque de déplacement accidentel de cet élément de liaison pendant la fabrication du collecteur.

De plus l'invention permet, en cas de fissure accidentelle du collecteur pendant sa durée de vie qui peut apparaître entre l'élément de liaison et la deuxième bague, de retenir, grâce à l'insert, l'élément de liaison éloigné de la deuxième bague de manière à prévenir un court-circuit.

Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le collecteur présente un axe longitudinal, et l'insert est disposé en dehors de l'espace axial entre les bagues collectrices. Avantageusement le collecteur comporte un alésage central et l'insert s'étend radialement depuis l'alésage central jusqu'à une surface extérieure du collecteur.

Si on le souhaite, l'insert peut être réalisé en un matériau plastique chargé conducteur, par exemple chargé avec du carbone. Ainsi il est possible, si on le souhaite, d'assurer un transfert de charge électrostatique entre une masse du rotor et la masse d'un régulateur électronique, notamment sans faire usage d'une peinture conductrice en bout d'arbre de rotor. En variante, l'insert peut être réalisé en un matériau plastique non chargé conducteur. Le collecteur comporte avantageusement au moins une branche comprenant un tronçon sensiblement rectiligne dans la masse duquel est noyé ledit élément de liaison, et l'insert peut être placé dans ce tronçon sensiblement rectiligne. L'élément de liaison comporte par exemple un conducteur électrique nu, réalisé par exemple en cuivre. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'insert présente une forme généralement parallélépipédique.

De préférence, les bagues collectrices sont des pièces préfabriquées. En variante, les bagues collectrices peuvent être issues d'une pièce unique qui est usinée, une fois intégrée au collecteur, pour former deux bagues séparées. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, les bagues collectrices sont surmoulées dans un matériau plastique.

Avantageusement les bagues collectrices sont séparées axialement uniquement par une masse d'un matériau plastique surmoulé. L'invention concerne encore un procédé pour fabriquer un collecteur tel que défini plus haut, comportant les étapes suivantes : - surmouler ledit élément de liaison électrique avec un matériau plastique, éventuellement chargé conducteur, de manière à former un insert, - surmouler l'insert et l'élément de liaison électrique, ainsi que les bagues collectrices, avec un matériau plastique de manière à former le collecteur, l'insert servant à assurer un écartement suffisant entre l'élément de liaison électrique et la deuxième bague collectrice pendant ce surmoulage. L'invention a également pour objet, indépendamment de ou en combinaison avec ce qui précède, un collecteur électrique, notamment pour alternateur tel qu'un alternateur pour véhicule automobile, présentant un axe longitudinal et comportant : - au moins des première et deuxième bagues collectrices, notamment réalisées en cuivre, séparées l'une de l'autre par un espace axial annulaire, - au moins un élément de liaison électrique en contact électrique avec la première des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième des bagues collectrices, - au moins un insert en matériau électriquement isolant comportant : i) une portion de positionnement des bagues qui s'étend dans l'espace axial séparant les deux bagues, sur une partie seulement de la circonférence de cet espace annulaire, et ii) une portion d'écartement s'étendant axialement entre la deuxième bague et ledit élément de liaison électrique. L'invention permet ainsi, d'une part, de positionner correctement les bagues collectrices l'une par rapport à l'autre lors du procédé de fabrication du collecteur et, d'autre part, de bien isoler l'élément de liaison électrique de la deuxième bague afin d'éviter tout risque de court-circuit.

L'insert selon l'invention peut être agencé pour occuper seulement un faible espace au sein du collecteur. La portion de positionnement de l'insert s'étend avantageusement sur un secteur angulaire dans l'espace annulaire entre les deux bagues, ce secteur angulaire étant inférieur à 180°, notamment inférieur à 90° ou 45°. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'insert comporte un logement s'étendant axialement et agencé pour recevoir au moins partiellement l'élément de liaison électrique. Ce logement comporte de préférence au moins un ergot, notamment deux ergots, agencés pour retenir l'élément de liaison dans ce logement. L'insert peut comporter, le cas échéant, un rebord radial agencé pour s'appliquer sur une tranche de la deuxième bague de manière à ce que cette deuxième bague soit maintenue entre ce rebord radial et la portion de positionnement.

L'insert comporte avantageusement un guide pour l'élément de liaison électrique, ce guide étant disposé en contact de la première bague. Ce guide peut comporter par exemple deux pattes axiales en contact avec la première bague et entre lesquelles s'étend l'élément de liaison électrique. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'insert comporte un rebord axial s'étendant entre la première bague et l'élément de liaison électrique. L'insert est par exemple réalisé d'un seul tenant, notamment en un matériau plastique. Avantageusement l'insert est surmoulé avec une masse de matière plastique. L'invention a également pour objet un procédé pour fabriquer un collecteur tel que décrit plus haut, comportant les étapes suivantes : - positionner les bagues collectrices l'une par rapport l'autre en plaçant l'insert contre ces bagues, et en disposant l'élément de liaison électrique sur l'insert, - surmouler l'insert et l'élément de liaison électrique, ainsi que les bagues collectrices, avec un matériau plastique de manière à former le collecteur, l'insert servant à assurer un écartement suffisant entre l'élément de liaison électrique et la deuxième bague collectrice pendant ce surmoulage. L'invention a également pour objet, indépendamment de ou en combinaison avec ce qui précède, un collecteur électrique, notamment pour alternateur tel qu'un alternateur pour véhicule automobile, présentant un axe longitudinal et comportant : - au moins des première et deuxième bagues collectrices, notamment réalisées en cuivre, séparées l'une de l'autre par un espace axial annulaire, - au moins un élément de liaison électrique en contact électrique avec la première des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième des bagues collectrices, - au moins un insert en matériau électriquement isolant comportant une portion de positionnement des bagues qui s'étend dans l'espace axial séparant les deux bagues, cette portion de positionnement présentant une forme annulaire, l'insert étant agencé de manière à être en retrait de l'espace entre la deuxième bague et l'élément de liaison électrique. Autrement dit, dans cet exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'insert ne sert pas à séparer l'élément de liaison électrique de la deuxième bague pour éviter un risque de court-circuit, cette fonction pouvant notamment être réalisée par un élément séparé de l'insert. L'insert selon cet exemple de mise en oeuvre de l'invention peut ainsi être relativement simple et/ou permettre d'assurer d'autres fonctions, si on le souhaite.

Avantageusement la portion de positionnement comporte des faces planes parallèles de forme annulaire, chacune étant en contact avec une bague collectrice. De préférence, l'insert comporte au moins une jupe se raccordant à la portion de positionnement et venant en contact avec l'une au moins des bagues collectrices.

Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, cette jupe comporte au moins une fente et l'élément de liaison électrique s'étend le long de cette fente. La jupe de l'insert, si on le souhaite, comporte, de part et d'autre de ladite fente, des nervures de guidage pour guider l'élément de liaison électrique.

Cette fente, du côté de la deuxième bague collectrice, s'étend de préférence à ras de la portion de positionnement, de manière à ce qu'aucune portion de l'insert ne s'interpose entre la deuxième bague et l'élément de liaison électrique connectée à la première bague. L'insert comporte avantageusement un rebord axial s'étendant entre la première bague et l'élément de liaison électrique. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'insert comporte, sur la jupe, deux fentes sensiblement diamétralement opposées. L'insert présente avantageusement une symétrie par une rotation de 180° autour d'un axe géométrique perpendiculaire à l'axe longitudinal du collecteur.

L'invention a encore pour objet un procédé pour fabriquer un collecteur tel que décrit ci-dessus, comportant les étapes suivantes : - positionner les bagues collectrices l'une par rapport l'autre en plaçant l'insert contre ces bagues, - surmouler l'insert et l'élément de liaison électrique, ainsi que les bagues collectrices, avec un matériau plastique de manière à former le collecteur. L'invention a encore pour objet une machine électrique tournante, notamment un alternateur de véhicule automobile, comportant un collecteur tel que décrit ci-dessus. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une vue en coupe axiale, selon la ligne 1-1 de la figure 4, d'une pièce destinée à former un collecteur pour alternateur selon un exemple de l'état de la technique, - la figure 2 est une vue en bout selon la flèche I l de la figure 1, - la figure 2a est une vue à échelle agrandie d'une partie de la figure 2, - la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 1, - la figure 4 est une vue en bout selon la flèche IV de la figure 1, - la figure 5 est une vue en coupe axiale selon la ligne V-V de la figure 4, - la figure 6 est une vue en élévation selon la flèche VI de la figure 4, - la figure 7 est une vue en perspective arrachée de la pièce des figures 1 à 6, - la figure 8 est une vue en perspective non arrachée de la pièce des figures 1 à 7, - la figure 9 est une vue en perspective de la pièce des figures 1 à 8 terminée et montée sur un alternateur, - la figure 10 est une vue en coupe axiale verticale d'une partie d'un premier type d'alternateur équipé de la pièce des figures 1 à 8, - la figure 11 est une vue en coupe axiale verticale d'une partie d'un deuxième type d'alternateur équipé de la pièce des figures 1 à 8, - la figure 12 représente, schématiquement et partiellement, en coupe axiale, un collecteur conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 13 représente, schématiquement et partiellement, en vue de côté, le collecteur de la figure 12, - la figure 14 est une vue schématique et partielle, en coupe axiale, d'un collecteur selon un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, - les figures 15 à 17 représentent, schématiquement et partiellement, différentes vues en coupe transversale du collecteur de la figure 14, - la figure 18 illustre schématiquement, en perspective, une moitié symétrique de l'insert du collecteur de la figure 14, - la figure 19 est une vue schématique et partielle, en coupe axiale, d'un collecteur selon un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, -la figure 20 représente, schématiquement et partiellement, en perspective, un insert du collecteur de la figure 19, - la figure 21 est une vue de dessus du l'insert de la figure 20, et - les figures 22 et 23 sont deux vues en coupe de l'insert de la figure20, respectivement suivant XXII-XXII et XXIII-XXIII. En référence tout d'abord aux figures 1 à 8, on a représenté une pièce formant collecteur pour alternateur, à une étape intermédiaire de sa fabrication.

La pièce, globalement indiquée en 1, est réalisée par surmoulage de matière plastique, de préférence thermodurcissable, par exemple en PPS, sur des parties conductrices, par exemple en cuivre, destinées à former de première part deux bagues cylindriques de contact avec des balais, de deuxième part deux éléments de connexion avec deux extrémités d'un bobinage de rotor de l'alternateur, et de troisième part deux éléments de liaison électrique entre les deux bagues et les deux éléments de connexion. De façon conventionnelle, les bagues cylindriques sont initialement constituées d'un cylindre creux unique 10 en cuivre qui, à la fin de la réalisation de la pièce, est tronçonné circulairement sur toute son épaisseur dans sa région médiane pour former les deux bagues 10a, 10b électriquement isolées l'une de l'autre (figure 9). Les éléments de connexion, respectivement 14a, 14b, comprennent deux pattes en vis-à-vis 15, 15 qui définissent entre elles un canal central évasé 17 et qui sont reliées entre elles par une partie 15' en forme de secteur de tronc de cône, définissant le fond du canal. Ce canal est destiné à recevoir une extrémité du bobinage. L'élément de liaison associé, respectivement 12a, 12b, s'étend radialement vers l'intérieur à partir du côté le plus étroit de la partie 15. Chaque patte 15 présente, dans la région du fond du canal et sur son bord tourné radialement vers l'intérieur, une encoche en l'espèce semi-circulaire 16.

En outre, comme on le voit mieux sur la figure 2a, chaque patte 15 présente sur sa face intérieure un bossage généralement arrondi 151, réalisé de préférence par emboutissage, à des fins expliquées plus loin. La figure 9 illustre l'extrémité d'un fil de bobinage FB qui a été mise en place dans l'élément de connexion 14a, la pièce 1 occupant en l'espèce une position angulaire telle que les deux éléments de connexion 14a, 14b soient alignés verticalement. Le fil est coudé sur 180 DEG et son extrémité libre, descendante, est engagée dans le canal défini entre les pattes 15, tandis que son coude vient se loger dans l'une des encoches 16. Ensuite, un sertissage ou pincement est réalisé en rapprochant à l'aide d'un outil les deux pattes 15, qui viennent pincer la partie d'extrémité libre du fil, cette étape étant suivie par un soudage par exemple électrique. On observera que la présence des bossages 151 permet, dans le cadre d'une étape d'accrochage automatisée du fil, de détecter facilement le degré de pincement des fils adéquat pour qu'ensuite l'opération de soudage électrique s'effectue de façon satisfaisante. Plus précisément, les bossages permettent d'éviter qu'au cours du pincement les bords vifs des pattes 15 ne viennent sectionner le fil. La construction de l'élément de connexion tel que 14a présente de nombreux avantages. Tout d'abord, la forme évasée du canal délimité par les pattes 15 et le fond 15' exerce un effet de guidage lors de l'introduction de l'extrémité libre du fil.

Cette forme évasée permet par ailleurs, du fait que le canal 17 présente sa largeur la plus grande au niveau de la liaison de l'élément 14a ou 14b avec le reste de la pièce métallique, de limiter les phénomènes de striction lors du pliage des pattes 15 pour exercer le pincement. Ensuite, avant le pincement à l'aide des pattes 15, l'encoche 16 qui reçoit la région coudée du fil assure une stabilisation du fil dans la position illustrée sur la figure 9, en empêchant en particulier celui-ci de se dégager du canal par son côté ouvert. Enfin, les pattes 15 assurent un pincement ferme mais non tranchant du fil, pour assurer une bonne tenue mécanique avant l'étape de soudage.

On observera ici qu'un élément pince-fil tel que décrit ci-dessus peut tout à fait s'appliquer à des domaines autres que celui de la connexion électrique d'un collecteur à un bobinage d'alternateur. Enfin les éléments de liaison 12a, 12b comprennent chacun une partie en forme de portion de cylindre, respectivement 121a, 121b, soudée sur la face intérieure de la partie 10 destinée à former les bagues, une première partie intermédiaire généralement droite, respectivement 122a, 122b, dont la section est en forme de U au moins sur une partie substantielle de sa longueur (voir en particulier figure 3, partie de droite, et figure 7), et décalée radialement vers l'intérieur par rapport à la partie associée respective 121a, 121b, et une deuxième partie intermédiaire, de section plate, courbée sur un angle d'environ 90 DEG , respectivement 123a, 123b, dont l'extrémité orientée radialement se prolonge dans l'élément de connexion respectif 14a, 14b. Les variations de profil des parties 121 a-123a et 121 b-123b s'effectuent progressivement. On observera ici que les parties 121a, 121b sont soudées à la partie 10 respectivement dans sa région proche et dans sa région éloignée des éléments de liaison 12a, 12b, de telle manière qu'après le tronçonnage précité, l'élément de connexion 14a soit uniquement relié à la bague 10a, et que l'élément de connexion 14b soit uniquement relié à la bague 10b. On notera également que la section en U des parties intermédiaires droites permet d'accroître la rigidité de celles-ci, afin de minimiser tout risque d'écart de positionnement intempestif au cours de l'étape de surmoulage, et en particulier d'éviter tout risque de court-circuit entre la partie du cylindre 10 qui deviendra la bague intérieure 10a et la partie intermédiaire adjacente 122b. On observe en outre que chaque partie intermédiaire courbe 123a, 123b comporte, au voisinage de l'élément de connexion respectif 14a, 14b, une région plus large, respectivement 124a, 124b, définissant deux pattes latérales d'ancrage 1241 et dans laquelle est formé un trou traversant circulaire 1242. Ce trou est destiné à coopérer avec des aménagements (fixes ou mobiles) du moule de manière à précisément positionner les éléments de connexion 14a, 14b au cours de l'étape de surmoulage.

On va maintenant décrire la partie en matière plastique obtenue après l'étape de surmoulage des parties conductrices précitées. On trouve tout d'abord une partie 20 de forme générale cylindrique, qui s'étend à l'intérieur du cylindre en cuivre 10 en recouvrant entièrement sa face intérieure ainsi que les plaquettes conductrices 121a, 121b et les tronçons des parties intermédiaires 122a, 122b situées à l'intérieur dudit cylindre. Ce cylindre 20 est prolongé, en direction des éléments de connexion 14a, 14b par une autre partie cylindrique 22 dont la surface extérieure vient en affleurement avec la surface extérieure du cylindre en cuivre 10. Les parties 20, 22 définissent un alésage cylindrique central 24 pourvu sur toute sa longueur de deux cannelures 26, 26' de section généralement rectangulaire, diamétralement opposées et occupant les mêmes positions angulaires, par rapport à l'axe de la pièce, que les éléments de connexion 14a, 14b. Cet alésage cannelé est destiné à recevoir un arbre, de forme complémentaire, de l'alternateur, sur lequel la pièce 1 est emmanchée à force.

Du côté opposé à la partie cylindrique 22, la partie cylindrique 20 se prolonge par une petite collerette 28 à bords extérieur et intérieur biseautés, respectivement 28a et 28b. Entre le bord extérieur biseauté 28a et le cylindre en cuivre 10, la partie 28 présente une surface cylindrique légèrement en retrait de la surface extérieure dudit cylindre 10.

Dans cette partie 28 sont ménagées trois encoches 30, 30' et 30" dont la profondeur est égale à la longueur de la partie 28 en direction axiale, c'est-à-dire que le fond de ces encoches laisse apparaître le bord du cylindre en cuivre. L'une de ces trois encoches 30 est alignée sur la cannelure inférieure 26, tandis que les deux autres, 30' et 30", sont décalées angulairement en l'espèce de 120 DEG de part et d'autre de l'encoche 30. On comprend que le cylindre en cuivre 10 est fermement emprisonné en direction axiale entre les parties 22, 28 en matière plastique. Les encoches 30, 30', 30" ont un double rôle. Tout d'abord, l'emmanchement à force de la pièce 1 sur l'arbre de l'alternateur s'effectue, par exemple de manière automatisée, en exerçant un effort axial très important sur la pièce 1 du côté de la partie 28. Les encoches 30, 30', 30" sont destinées à recevoir trois doigts de pression de l'automate, qui de la sorte vont exercer l'effort sur la pièce en agissant non pas sur ses parties en matière plastique, mais sur le bord, tourné vers la partie 28, du cylindre métallique 10. De la sorte, cet effort est exercé sans risque de détérioration de la matière plastique de la pièce, dont la résistance mécanique est bien entendu nettement inférieure à celle du cuivre.

En outre, les encoches 30, 30', 30" permettent d'assurer un détrompage quant au positionnement angulaire de la pièce 1 sur l'alternateur avant son emmanchement. On notera ici que les deux extrémités du bobinage de rotor de l'alternateur correspondent respectivement à un côté intérieur du bobinage ("entrée de courant") et à un côté extérieur du bobinage ("sortie de courant"). La pièce 1 après surmoulage comprend en outre deux branches en matière plastique 32a, 32b dans lesquelles sont entièrement noyées les parties conductrices de raccordement 122a, 123a et 122b, 123b, respectivement, et une partie en forme d'anneau 34 d'axe confondu avec celui des parties cylindriques 10, 20, 22, reliée à ces parties par lesdites branches et se situant au niveau des éléments de connexion 14a, 14b. Plus précisément, chaque branche 32a, 32b comprend un tronçon rectiligne, respectivement 321a, 321b, et un tronçon courbé sur 90 DEG , respectivement 322a, 322b, épousant la forme des parties intermédiaires courbes 123a, 123b en matériau conducteur. Les branches 32a, 32b viennent se raccorder radialement et en des positions diamétralement opposées à l'anneau 34, au niveau des éléments de connexion 14a, 14b.

On observe que chaque branche 32a, 32b, dans la région de transition entre son tronçon rectiligne et son tronçon courbé, présente un décrochement vers l'extérieur noté respectivement 323a, 323b. La face intérieure de chaque tronçon rectiligne 321a, 321b se situe dans le prolongement, en direction axiale, de la face intérieure d'une cannelure 26, 26' de l'alésage 24, tandis que la face extérieure de chaque tronçon rectiligne présente un profil en forme d'arc de cercle et se situe dans le prolongement, en direction axiale, de la face externe de la partie 22. L'anneau 34 comporte, en deux positions diamétralement opposées et décalées de 90 DEG par rapport aux éléments de connexion 14a, 14b, deux surépaisseurs 341 dirigées vers l'extérieur, et dans la surface externe desquelles sont formés respectivement deux renfoncements légèrement concaves 342.

Deux autres surépaisseurs 343, également dirigées vers l'extérieur, sont formées dans l'anneau 34 au niveau des éléments de connexion 14a, 14b, de manière à emprisonner partiellement les pattes d'ancrage 1241. Dans ces surépaisseurs 343 sont également formés respectivement deux renfoncements 344 permettant de laisser les trous circulaires 1242 dégagés. La réalisation de l'anneau 34 au cours de l'étape de surmoulage permet de rigidifier la pièce 1 dans la région des éléments de connexion 14a, 14b, en garantissant que leur distance mutuelle en direction radiale soit bien déterminée. En effet, la présence du ventilateur de l'alternateur non loin de ces éléments 14a, 14b après emmanchement de la pièce exige de positionner ces éléments de façon précise en direction radiale. Par ailleurs, l'anneau 34 permet de bien garantir l'absence de tout contact entre les éléments 14a, 14b et une partie élargie AR1 de l'arbre d'alternateur AR (voir figure 9), autour de laquelle l'anneau vient se positionner, notamment lors de phénomènes de dilatation dûs à l'échauffement ou de l'accumulation de poussières dans cette région de l'alternateur. En outre, les surfaces concaves 342 prévues latéralement et de façon diamétralement opposée servent à la préhension de la pièce par un robot en vue de l'emmanchement à force sur un arbre d'alternateur. Ainsi la pièce peut être saisie selon deux orientations possibles, décalées mutuellement de 180 DEG , et l'on a indiqué plus haut comment les encoches 30, 30', 30" permettaient d'assurer un détrompage pour choisir l'orientation qui convient pour alimenter le bobinage avec la polarité correcte. On notera également que les décrochements 323a, 323b, qui font saillie radialement vers l'extérieur de la surface cylindrique définie par le cylindre 10 et son prolongement isolant 22, permettent lors du montage de la pièce sur certains alternateurs de définir une butée axiale pour un roulement à billes prévu entre l'arbre de l'alternateur et son carter pour constituer le palier arrière de l'alternateur.

Les figures 10 et 11 représentent une pièce telle que décrite ci-dessus montée respectivement sur deux alternateurs A de modèles différents. L'arbre de l'alternateur est désigné par AR, et un roulement pour cet arbre par R. On comprend le rôle de l'anneau 34, qui évite tout "flottement" des éléments de connexion 14a, 14b et tout risque de court-circuit avec des parties relativement proches de l'alternateur.

Exemple de mise en oeuvre selon l'invention décrit en référence aux figures 12 et 13 On a représenté en référence aux figures 12 et 13 un exemple de collecteur 400 qui se distingue du collecteur 1 précédemment décrit notamment par le fait que ce collecteur 400 comporte deux bagues collectrices 401 et 402 préfabriquées. Autrement dit, ces bagues 401 et 402 ne sont pas issues d'une opération d'usinage ou de tronçonnage in situ d'un bague unique d'origine. Ainsi l'invention permet d'éviter la présence de copeaux sur la ligne de fabrication du collecteur 400. Le collecteur 400 comporte : - un élément de liaison électrique 402 en contact électrique avec la première 401 des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième 402 des bagues collectrices, - au moins un insert 405 réalisé préalablement par surmoulage dudit élément de liaison 403, agencé pour assurer un écartement suffisant entre cet élément de liaison 403 et la deuxième bague collectrice 402.

Grâce à l'invention, il est possible, par l'écartement assuré par l'insert 405, d'éviter tout contact entre la deuxième bague collectrice 402 et l'élément de liaison électrique 403 qui passe à travers la section transversale de cette deuxième bague 402, et donc d'éviter un court-circuit rendant le collecteur défectueux.

Le collecteur 400 présente un axe longitudinal X, et l'insert 405 est disposé en dehors de l'espace axial 407 entre les bagues collectrices 401 et 402.

Le collecteur 400 comporte, à l'instar du collecteur 1, un alésage central 24 et l'insert 405 s'étend radialement depuis l'alésage central 24 jusqu'à une surface extérieure 408 du collecteur 400. Ainsi il est possible, si on le souhaite, d'assurer un transfert de charge électrostatique entre une masse du rotor, prise par exemple sur l'arbre de rotor AR (voir figure 11), et la masse d'un régulateur de l'alternateur. Le collecteur 400 comporte, comme pour le collecteur 1 décrit plus haut, deux branches 32a et 32b comprenant chacune un tronçon sensiblement rectiligne 321a.

L'élément de liaison 403 est noyé dans ce tronçon 321a, et l'insert 405 est placé dans ce tronçon sensiblement rectiligne 321 a. L'élément de liaison 403 comporte par exemple un conducteur électrique nu, réalisé par exemple en cuivre. L'insert 403, dans l'exemple décrit, présente une forme généralement parallélépipédique. Bien entendu, toute autre forme appropriée de l'insert 405 peut être adoptée. L'insert 405 peut être réalisé en un matériau plastique chargé conducteur. En variante, l'insert peut être réalisé en un matériau plastique non chargé conducteur.

Dans l'exemple décrit, les bagues collectrices 401 et 402 sont surmoulées dans un matériau plastique 20. Les bagues collectrices 401 et 402 sont séparées axialement uniquement par une masse du matériau plastique surmoulé 20. La fabrication du collecteur 400 comporte les étapes suivantes : - surmouler l'élément de liaison électrique 403 avec un matériau plastique, éventuellement chargé conducteur, de manière à former l'insert 405, - surmouler l'insert 405 et l'élément de liaison électrique 403, ainsi que les bagues collectrices 401 et 402, avec un matériau plastique de manière à former le collecteur 400, l'insert 405 servant à assurer un écartement suffisant entre l'élément de liaison électrique 403 et la deuxième bague collectrice 402 pendant ce surmoulage.

Dans une variante non illustrée de l'invention, l'insert surmoulé 405 est réalisé sur une portion de l'élément de liaison 403 en regard de la deuxième bague 402, par exemple sur une étendue axiale suivant l'axe X supérieure à celle de la deuxième bague 402.

Exemple de mise en oeuvre selon l'invention décrit en référence aux figures 14 à 18 On a représenté en référence aux figures 14 à 18 un autre exemple de collecteur 420.

Ce collecteur électrique 420 présente un axe longitudinal X et comporte, à l'instar du collecteur 400 : - des première 401 et deuxième 402 bagues collectrices réalisées en cuivre, séparées l'une de l'autre par un espace axial annulaire 407, - un élément de liaison électrique 403 en contact électrique, notamment par soudure, avec la première 401 des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième 402 des bagues collectrices. Le collecteur 420 comprend, dans l'exemple décrit, un insert 421 en matériau électriquement isolant comportant : i) une portion de positionnement 423 des bagues 401 et 402 qui 20 s'étend dans l'espace axial 407 séparant les deux bagues, sur une partie seulement de la circonférence de cet espace annulaire 407, et ii) une portion d'écartement 424 s'étendant axialement entre la deuxième bague 402 et ledit élément de liaison électrique 403. La portion de positionnement 423 de l'insert 421 s'étend sur un secteur 25 angulaire A dans l'espace annulaire 407 entre les deux bagues 401 et 402, ce secteur angulaire A étant par exemple d'environ 60°. L'insert 421 comporte un logement 426 s'étendant axialement et agencé pour recevoir partiellement l'élément de liaison électrique 403. Ce logement 426 comporte deux ergots 427 agencés pour retenir l'élément 30 de liaison 403 dans ce logement 426, comme illustré sur la figure 18.

L'insert 421 comporte un rebord radial ou embase 428 agencé pour s'appliquer sur une tranche 429 de la deuxième bague 402 de manière à ce que cette deuxième bague 402 soit maintenue entre ce rebord radial 428 et la portion de positionnement 423.

L'insert 421 comporte un guide 430 pour l'élément de liaison électrique 403, ce guide 430 étant disposé en contact de la première bague 401. Ce guide 430 comporte deux pattes axiales 431 en contact avec la première bague 401 et entre lesquelles s'étend l'élément de liaison électrique 403, comme illustré sur les figures 14 et 18.

L'insert comporte également un rebord axial 435 s'étendant entre la première bague 401 et l'élément de liaison électrique 403. L'insert 421 est réalisé d'un seul tenant par moulage d'un matériau plastique. L'insert 421 est surmoulé avec une masse de matière plastique. Le procédé pour fabriquer le collecteur 420 comporte les étapes suivantes : - positionner les bagues collectrices l'une par rapport l'autre en plaçant l'insert contre ces bagues, et en disposant l'élément de liaison électrique sur l'insert, - surmouler l'insert 421 et l'élément de liaison électrique 403, ainsi que les bagues collectrices, avec un matériau plastique de manière à former le collecteur, l'insert servant à assurer un écartement suffisant entre l'élément de liaison électrique et la deuxième bague collectrice pendant ce surmoulage. Dans une variante non illustrée de l'invention, l'embase 428 peut être annulaire, c'est-à-dire l'embase 428 s'étend sur tout le pourtour du collecteur 420.

Exemple de mise en oeuvre selon l'invention décrit en référence aux figures 19 à 23 On a représenté en référence aux figures 19 à 23 un autre exemple de collecteur 450.

Ce collecteur électrique 450 présente un axe longitudinal X et comporte, à l'instar des collecteurs 400 et 420 décrits précédemment : - des première 401 et deuxième 402 bagues collectrices réalisées en cuivre, séparées l'une de l'autre par un espace axial annulaire 407, - un élément de liaison électrique 403 en contact électrique avec la première 401 des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième 402 des bagues collectrices, - un insert 451 en matériau électriquement isolant comportant une portion de positionnement 452 des bagues 401 et 402 qui s'étend dans l'espace axial 407 séparant les deux bagues 401 et 402, cette portion de positionnement 452 présentant une forme annulaire, l'insert 451 étant agencé de manière à être en retrait de l'espace 453 entre la deuxième bague 402 et l'élément de liaison électrique 403. La portion de positionnement 452 comporte des faces planes 455 parallèles de forme annulaire, chacune étant en contact avec une bague collectrice 401 ; 402. L'insert 451 comporte une jupe 457 se raccordant à la portion annulaire de positionnement 452 et venant en contact avec les bagues collectrices 401 et 402.

Cette jupe 457 comporte une fente 458 et l'élément de liaison électrique 403 s'étend le long de cette fente 458. La jupe 458 de l'insert 451 comporte, de part et d'autre de ladite fente 458, des nervures de guidage 459 pour guider l'élément de liaison électrique 403. Cette fente 458, du côté de la deuxième bague collectrice 402 s'étend à ras de la portion de positionnement 452, de manière à ce qu'aucune portion de l'insert ne s'interpose entre la deuxième bague 402 et l'élément de liaison électrique 403 connectée à la première bague 401. L'insert 451 comporte un rebord axial 460 s'étendant entre la première bague 401 et l'élément de liaison électrique 403.

L'insert 451 comporte, sur la jupe 457, une fente 461 sensiblement diamétralement opposée à la fente 458.

L'insert 451 présente une symétrie par une rotation de 180° autour d'un axe géométrique Y perpendiculaire à l'axe longitudinal X du collecteur 450. Le procédé pour fabriquer le collecteur 450 comporte les étapes suivantes : - positionner les bagues collectrices 401 et 402 l'une par rapport l'autre en plaçant l'insert 451 contre ces bagues, - surmouler l'insert 451 et l'élément de liaison électrique 403, ainsi que les bagues collectrices 401 et 402, avec un matériau plastique de manière à former le collecteur 450.

Bien entendu, les différents aspects décrits plus haut peuvent, si on le souhaite, être combinés dans un même mode de réalisation de l'invention. Par exemple, l'insert 451 peut être utilisé en association avec un surmoulage 405 de l'élément de liaison 403. Dans les exemples décrits plus haut, en références aux figures 12 à 23, l'élément de liaison 403 présente, dans sa portion surmoulée, une section transversale sensiblement rectangulaire et s'étend majoritairement de manière sensiblement rectiligne.

Claims (12)

Revendications

1. Collecteur électrique (400), notamment pour alternateur tel qu'un alternateur pour véhicule automobile, comportant : - au moins des première (401) et deuxième (402) bagues collectrices isolées l'une de l'autre, - au moins un élément de liaison électrique (403) en contact électrique avec la première des bagues collectrices et s'étendant à travers la deuxième des bagues collectrices, - au moins un insert (405), notamment réalisé par surmoulage dudit élément de liaison, agencé pour assurer un écartement suffisant entre cet 15 élément de liaison et la deuxième bague collectrice.

2. Collecteur selon la revendication précédente, présentant un axe longitudinal (X), caractérisé par le fait que l'insert (405) est disposé en dehors de l'espace axial (407) entre les bagues collectrices.

3. Collecteur selon l'une des revendications précédentes, comportant un alésage central (24), caractérisé par le fait que l'insert s'étend radialement depuis l'alésage central (24) jusqu'à une surface extérieure (408) du collecteur. 25

4. Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une branche (32a ; 32b) comprenant un tronçon sensiblement rectiligne dans lequel est noyé ledit élément de liaison, et par le fait que l'insert (405) est placé dans ce tronçon sensiblement rectiligne. 20 30

5. Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'insert (405) présente une forme généralement parallélépipédique.

6. Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'insert est réalisé en un matériau plastique chargé conducteur.

7. Collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'insert est réalisé en un matériau plastique non chargé conducteur.

8. Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les bagues collectrices sont des pièces préfabriquées.

9. Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les bagues collectrices sont surmoulées dans un matériau plastique. 20

10. Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les bagues collectrices (401, 402) sont séparées axialement uniquement par une masse d'un matériau plastique surmoulé.

11. Machine électrique tournante, notamment un alternateur de véhicule 25 automobile, comportant un collecteur (400) selon l'une quelconque des revendications précédentes.

12. Procédé pour fabriquer un collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comportant les étapes suivantes : 30 - surmouler ledit élément de liaison électrique avec un matériau plastique, éventuellement chargé conducteur, de manière à former un insert,15-surmouler l'insert (405) et l'élément de liaison électrique (403), ainsi que les bagues collectrices, avec un matériau plastique de manière à former le collecteur, l'insert servant à assurer un écartement suffisant entre l'élément de liaison électrique et la deuxième bague collectrice pendant ce surmoulage.