FR3046707B1 - Isolant de bobine perfectionne et machine electrique tournante comportant un tel isolant - Google Patents

Abstract

L'isolant de bobine (180), destiné à être positionné autour d'une dent (61) d'un stator ou d'un rotor d'une machine électrique tournante, comporte une gorge de montage de la bobine (170) délimitée par un bord supérieur (82) et un bord inférieur (81), le bord inférieur (81) étant doté latéralement de chaque côté d'une rainure de guidage et de moyens de retenue associés destinés à retenir l'une des extrémités (71) - (72) de la bobines (170). Application : Machine électrique tournante dotée d'un stator ou d'un rotor à dent sur laquelle est monté l'isolant de bobine.

Description

«ISOLANT DE BOBINE PERFECTIONNE ET MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE COMPORTANT UN TEL ISOLANT»

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un isolant de bobine perfectionné destiné à être positionné autour d’une dent de l’un des éléments stator- rotor d’une machine électrique tournante.

La présente invention concerne également une machine électrique tournante comportant un tel isolant de bobine.

La machine électrique pourra être un moteur électrique, tel qu’un moteur électrique appartenant à un véhicule automobile hybride ou électrique, un alternateur permettant d’alimenter des consommateurs et de recharger une batterie ou un alternateur réversible -appelé altemo-démarreur- permettant au moins de redémarrer un moteur thermique notamment après un arrêt au feu rouge du véhicule automobile. Cette machine pourra être également un générateur de courant pour alimenter le rotor d’un alternateur ou d’un ralentisseur électromagnétique.

Etat de la technique

Ainsi qu'on le sait une machine électrique tournante conventionnelle comporte un carter de préférence en matière moulable, tel qu’un carter en aluminium, un stator externe doté d’un corps, tel qu’un corps en forme de paquet de tôle, portant un bobinage de stator, un rotor interne solidaire d’un arbre de rotor monté à rotation dans le carter.

Le carter comporte au moins deux parties à savoir un flasque avant et un flasque arrière. Ce carter de forme creuse sert de logement au rotor interne, tel qu’un rotor à aimants permanents, à griffes ou à pôles saillants. Le carter porte à sa périphérie externe le corps du stator externe monté notamment par frettage dans le carter. Ce carter comporte des moyens, tels que des pattes, pour la fixation de la machine électrique à une partie fixe.

Le carter est également configuré centralement pour porter au moins un moyen de palier, tel qu’un roulement à billes, de montage à rotation de l’arbre du rotor.

Un entrefer existe entre la périphérie interne du corps du stator et la périphérie externe du rotor interne.

Le bobinage du stator pourra être du type multiphasé, notamment au moins du type triphasé, traversant axialement le corps du stator et s’étendant en saillie axiale de part et d’autre du corps du stator pour former des chignons.

Ce bobinage comporte au moins un enroulement par phase. Les extrémités des enroulements pourront être reliées en étoile, comme visible par exemple à la figure 1 du document EP 0831 580, ou en triangle. Ces extrémités pourront être reliées à un pont redresseur, comme décrit par exemple dans le document WO 02/093717, ou à un onduleur comme décrit par exemple dans les documents EP 0831 580 et FR 2 745 444. Pour plus de précisions on se reportera à ces documents.

Chaque enroulement pourra comporter plusieurs bobines concentriques reliées entre elles comme décrit par exemple dans le document WO 2007/03679. Ainsi le bobinage du stator pourra comporter des bobines concentriques montées, via un isolant de bobine, à isolation électrique sur les dents que comporte le corps du stator comme visible par exemple dans les figures 1 à 3, qui sont respectivement une vue partielle en perspective du corps du stator, une vue en perspective d’un ensemble bobine-isolant de bobine avant sont enfilage sur sa dent associée du corps du stator de la figure 1 et une vue en perspective dudit ensemble après son enfilage sur ladite dent. Ces figures 1 à 3 sont identiques à celles des figures des figures 3 à 5 du document WO 2007/03679 auquel on se reportera pour plus de précisions.

Ainsi le corps 50 du stator, sous la forme d’un paquet de tôles pour diminuer les courants de Foucault, pourra être de forme cylindrique. L’axe de symétrie du corps 50 est confondu avec l’axe de symétrie axial du rotor interne et de l’arbre de rotor. Les orientations axiale, radiale, circonférentielle et transversale seront faites par la suite en référence à ces axes confondus. Ce corps 50 comporte une pluralité d’encoches 60 (figure 1) alignées pour former une pluralité de rainures axiales.

Ces encoches 60 pourront être ouvertes vers l’intérieur à la périphérie interne du corps 50. Elles pourront être délimitées de manière alternée par des dents 61, deux encoches consécutives étant séparées par une dent 61. Les dents 61 sont d’orientation axiale et radiale. Elles délimitent la périphérie interne du corps 50 avec présence d’un faible entrefer entre la périphérie interne des dents 61 et la périphérie externe du rotor comme visible par exemple à la figure 1 de ce document WO 2007/03679.

Les dents 61 pourront être à bords latéraux parallèles. Elles sont issues d’une bande de matière appelée culasse existant entre les fonds 64 des encoches 60 et la périphérie externe du corps 50. On pourra se servir des bords latéraux parallèles des dents 61 et des extrémités des dents 61 pour monter des bobines préformées 70 montées autour d’isolants de bobine 80 visibles dans les figures 2 et 3.

Ces isolants de bobines 80 constituent également des isolants d’encoche et sont en matière électriquement isolante avantageusement moulable. Ces isolants 80 présentent un corps doté d’un bord inférieur -le plus proche de l’axe de la machine et de la périphérie interne des dents du stator- pénétrant dans deux encoches 60 consécutives, un bord supérieur -le plus proche de la culasse-adjacent au fond 64 de l’encoche 60 et deux parois latérales reliées par deux parois d’extrémité. L’isolant 80 présente ainsi une gorge de logement de la bobine 70, les bords inférieur et supérieur étant perpendiculaires aux bords latéraux de la dent 61 associée pour former les bords de la gorge dont le fond est constitué par les parois latérales et d’extrémité. Chaque bobine 70 (figures 2 et 3) est montée autour de l’isolant 80 et l’ensemble 70-80 est monté ensuite par enfilage radial sur sa dent 61 associée. La fixation de l’isolant 80 pourra être réalisée à l’aide d’un vernis d’imprégnation.

En variante l’isolant 80 pourra être mis en place dans l’encoche 60 concernée avant la mise en place de la bobine 70.

En variante l’isolant de bobine pourra être monté sur une dent appartenant à un rotor tel qu’un rotor appartenant à un générateur de courant destiné à alimenter électriquement, via un redresseur de courant alternatif en courant continu, le rotor d’un alternateur ou un ralentisseur électromagnétique.

On rappellera que chaque enroulement de phase comporte une pluralité de bobines 70 réalisées à partir d’un fil électriquement conducteur, tel qu’un fil en cuivre recouvert d’émail, enroulé sur plusieurs tours pour former des spires. Dans les figures 2 et 3 les fils sont de section rectangulaire.

En variante comme visible à la figure 4, les fils sont de plus faible taille en étant de section cylindrique. Ils sont enroulés via l’isolant 80, constituant également un isolant d’encoche, autour d’une dent 61 selon plusieurs couches. L’enroulement des fils pourra être réalisé à l’aide d’une aiguille traversée par le fil, Cette aiguille effectue des déplacements axiaux, circonférentiels et radiaux autour d’une dent 61 à l’aide d’un mécanisme de commande.

Dans cette figure 4 on a représenté qu’une dent 61 et uniquement la première couche qui comporte dans cet exemple 15 tours (15 spires), la référence 71 désignant l’entrée de la bobine. On notera que la périphérie interne d’une dent 61 présente un pied 161 saillant latéralement de part et d’autre de la partie courante de la dent 61 de sorte que l’encoche est du type semi ouvert, l’isolant étant mis en place sur la dent avant la formation de la bobine, qui est bobinée directement sur l’isolant de bobine.

En pratique deux bobines adjacentes sont montées dans une même encoche 60, chaque bobine étant montée sur l’une des dents délimitant l’encoche concernée.

Le nombre de tours d’une bobine est donc limité du fait de la présence d’une autre bobine dans l’espace d’une encoche.

Il peut être souhaitable d’augmenter le nombre de spires d’une bobine.

Objet de l’invention

La présente invention a pour objet de répondre à ce souhait de manière simple et économique.

Suivant l’invention l’isolant de bobine destiné à être positionné autour d’une dent d’un stator ou d’un rotor d’une machine électrique tournante et comportant une gorge de montage de la bobine délimitée par un bord supérieur et un bord inférieur est caractérisé en ce que le bord inférieur est doté latéralement de chaque côté d’une rainure de guidage et de moyens de retenue associés destinés à retenir l’une des extrémités de la bobines .

La machine électrique tournante comprend un rotor et un stator, l’un des éléments stator-rotor comporte une dent sur laquelle est monté un tel isolant de bobine.

La dent comporte à son extrémité un pied recouvert en partie par l’isolant d’encoche.

Grâce à l’invention on tire parti de l’isolant de bobine pour augmenter le nombre de spires du bobinage du stator ou du rotor de manière simple et économique. L‘invention tire parti de l’épaisseur de du bord inférieur pour retenir et guider les extrémités de la bobine tout en augmentant le nombre de spires à la faveur de l’épaisseur du bord inférieur. La retenue et le guidage des extrémités de la bobine permettent un bon enroulement du fil de la bobine. L’invention permet de ne pas modifier les dents du stator ou du rotor.

Suivant d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison : - les moyens de retenue comportent des moyens d’encliquetage ; - l’un des moyens de retenue, dit premiers moyens de retenue, comporte une patte d’encliquetage formée à la faveur d’une surépaisseur entaillée de l’extrémité du bord inférieur ; - les rainures de guidage sont globalement parallèles à la paroi latérale concernée délimitant le fond de la gorge ; - la rainure de guidage associée aux premiers moyens de retenue débouche dans la surépaisseur entaillée à patte d’encliquetage ; - l’autre des moyens de retenue, dit seconds moyens de retenue, comporte une lèvre saillante d’encliquetage ; - la lèvre d’encliquetage délimite latéralement la rainure de guidage associée aux seconds moyens de retenue ; - l’extrémité de la rainure associée aux seconds moyens de retenue débouche de manière non symétrique dans l’extrémité du bord inférieur en faisant apparaître une bande de matière périphérique, qui s’étend en partie en dessous de l’extrémité de la lèvre ; - les rainures de guidage sont décalées l’une par rapport à l’autre, la rainure de guidage associée aux premiers moyens de retenue étant plus proche du bord supérieur; - le décalage entre les rainures est globalement égal à l’épaisseur du fil de la bobine ; - le bord inférieur est d’épaisseur étagée et comporte une face externe appartenant à une première partie en forme de plaque et face interne plus proche du bord supérieur appartenant à une seconde partie ; - la plaque de la première partie est globalement d’épaisseur constante ; - la seconde partie est d’épaisseur variable ; - la rainure de guidage associée aux seconds moyens de retenue appartient à la première partie tandis que la rainure de guidage associée aux premiers moyens de guidage appartient à la seconde partie ; - la seconde partie est de largeur circonférentielle inférieure à celle de la première partie et d’épaisseur supérieure à celle de la première partie ; - la lèvre saillante appartient à la seconde partie ; - l’isolant comporte deux parties en matière moulable, telle que du PA 6.6 assemblées l’une avec l’autre par encliquetage, chaque partie comportant une demi -gorge ; - l’isolant comporte une partie en matière moulable telle que du PA 6.6 D’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de manière non limitative et ce en regard des dessins annexés

Brève description des dessins - la figure 1 est une vue partielle en perspective d’un corps de stator à dents à bords parallèles de l’art antérieur; - la figure 2 est une vue partielle d’un ensemble bobine-isolant de bobine avant son montage par enfilage sur une dent à bord parallèle de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 après son enfilage sur sa dent associée de la figure 2; la figure 4 est une vue de face d’un ensemble bobine-isolant de bobine monté sur une dent à pied de l’art antérieur, une seule couche de la bobine à fil électrique étant représentée; la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 montrant un ensemble bobine-isolant de bobine selon l’invention ; la figure 6 est une vue partielle en perspective montrant la configuration de l’isolant de bobine pour le fil de sortie de la dernière couche de la bobine de la figure 5 ; - la figure 7 est une vue partielle en perspective montrant la configuration de l’isolant de bobine pour le fil d’entrée de la première couche de la bobine de la figure 5 ; la figure 8 est une vue en perspective de l’isolant de bobine de la figure 5 ; la figure 9 est une vue partielle de la figure 5 sans la bobine pour montrer le bord inférieur de l’isolant de bobine selon l’invention à rainures de guidage et éléments de retenue du fil d’entrée et de sortie de la première couche de la bobine ; les figures 10 et 11 sont des vues analogues aux figures 6 et 7 équipées respectivement du fil de sortie et d’entrée de la première couche de la bobine.

Dans les figures les éléments identiques ou similaires seront affectés des mêmes signes de référence.

Descriptions d’exemples de réalisation de l’invention

Premier mode de réalisation

Dans cette réalisation des figures 5 à 11 l’isolant de bobine perfectionné selon l’invention est destiné à être positionné autour d’une dent 61 d’un corps 50 de stator externe. Pour plus de clarté on a représenté à la figure 5 qu’une dent 61 d’orientation radiale et axiale et qu’une partie de la culasse du corps 50 du stator, sachant, d’une part, qu’une encoche du corps 50 est délimitée par deux dents consécutives comme à la figure 1 et d’autre part que les dents 61 sont issues de la culasse du corps 50 du stator comme à la figure 1. L’isolant constitue également un isolant d’encoche et comporte comme dans les figures 2 et 3 un corps présentant une gorge de montage d’une bobine 170 délimitée par un bord inférieur 81 et un bord supérieur 82. La bobine 170 est du type de celle de la figure 4 et est donc réalisée à partir d’un fil électriquement conducteur de section cylindrique enroulé autour de la dent 61 concernée via l’isolant. Ce fil électriquement conducteur est par exemple en cuivre ou en aluminium recouvert d’au moins une couche électriquement isolante, telle que de l’émail.

Le corps (figures , 6 à 8,10 et 11) est, comme dans les figures 2 et 3, doté de parois latérales 83, 84 destinées à porter les côtés d’une bobine 170 et des parois d’extrémité 83’, 84’destinées à porter les parties de la bobine 170 dépassant axialement de de part et d’autre d’une dent 61 pour former des chignons.

Ce corps comporte également (figures 8) comme dans les figures 2 et 3, un bord inférieur 81 -le plus proche de l’axe de la machine et de la périphérie interne des dents du corps du stator- pénétrant dans deux encoches 60 consécutives, un bord supérieur 82 -le plus proche de la culasse-adjacent au fond de l’encoche et deux parois latérales. Les bords 81 et 82 sont perpendiculaires aux bords latéraux de la dent 61 associée de sorte que l’isolant présente avec ses parois latérales 83, 84 et d’extrémités 83’, 84’ une gorge de logement de la bobine 170, dont le fond est constitué par les parois 83, 83’-84,84’ et les flancs par les bords 81, 82. Des portions arrondies (non référencées) relient les extrémités des parois latérales 83, 84 aux parois d’extrémités 83’, 84’. Les parois latérales 83, 84 ont une plus grande longueur que les parois d’extrémité 83’, 84’. Les bords 81, 82, globalement de forme rectangulaire à coins arrondis, permettent également un isolement électrique des encoches en combinaison avec les parois 83,83’-84,84’.

Dans ces figures les dents 61 sont symétriques et possèdent à leur périphérie interne un pied 161 comme à la figure 4. Suivant une caractéristique l’isolant perfectionné recouvre en partie le pied 161. L’isolant de bobine perfectionné est dans ce mode de réalisation en deux parties comme décrit dans le document FR 2 995 470 auquel on se reportera pour plus de précisions. Cet isolant comporte donc deux parties découpées verticalement suivant un plan médian de l’isolant visible à la figure 5. Ces parties sont destinées à être assemblées par encliquetage autour de la dent 61 concernée et comportent des zones de jonction au niveau desquelles les deux parties se recouvrent l'une sur l'autre.

Dans les zones de jonction, les portions des parois d'extrémité d'une des parties portent des pattes destinées à coopérer par encliquetage avec des ouvertures réalisées dans les portions des parois d'extrémité de l'autre partie de l'isolant. Chaque partie de l’isolant délimite donc une demi-gorge. Des empreintes inclinées (non référencés çà la figures 5) sont ménagées dans les portions arrondies reliant les extrémités des parois latérales 83, 84 aux parois d’extrémités 83’, 84’. Pour plus de précisions on se reportera notamment aux figures 4 et 8 du document FR 2 995 470 précité. Ces empreintes sont demi-cylindriques et sont configurées pour recevoir le fil de section ronde de la bobine 170. Elles permettent un bon enroulement du fil et un rangement précis de celui-ci. Le rayon de ces empreintes est égal au rayon maximal du fil conducteur de la bobine 170. Ces empreintes sont optionnelles et non pas été représentées dans les figures 6 à 8, 10 et 11. L’isolant est électriquement isolant. Il est ici en matière moulable, telle que de la matière plastique. Cet isolant pourra être en PA 6.6. Il est relativement épais par rapport à celui de la figure 4.

On pourra monter l’isolant autour d’une dent 61 en assemblant par encliquetage les deux parties de l’isolant. Ensuite, comme à la figure 4, on enroule le fil autour de l’isolant pour former la bobine 170. L’enroulement du fil assure un bon maintien des deux parties de l’isolant et pourra être réalisé de manière précitée à l’aide d’une aiguille traversée par le fil, Cette aiguille pénètre dans une encoche et effectue des déplacements axiaux, circonférentiels et radiaux autour d’une dent 61 à l’aide d’un mécanisme de commande.

Suivant une caractéristique on tire parti de cette épaisseur pour augmenter le nombre de spires de la bobine 170. Plus précisément on tire parti du bord inférieur 81 de l’isolant.

Ce bord inférieur 81 est, suivant une caractéristique doté latéralement de chaque côté d’une rainure de guidage 140 (figures 7 et ,8) - 141 (figure 6) et de moyens de retenue associés 40 (figures (5,7, 8,9 et 11) - 41 (figures 5, 6,8 9 etlO) destinés à retenir l’une des extrémités 71(figures 5 et 11) - 72 (figures 5 et 10) de la bobines 170. L’extrémité 71 constitue l’extrémité d’entrée de la bobine 170, tandis que l’extrémité 72 constitue l’extrémité de sortie de la bobine 170.

Le bord inférieur 81 recouvre en partie l’extrémité 161 de la dent 61 et est plus large circonférentiellement que le pied 161 de la dent 61 (figure 5).

Ce bord inférieur 81 est d’épaisseur étagée et comporte (figures 6 à 11) une face externe 181 et une face interne 182 la plus proche du bord supérieur 82. Cette face interne 182 appartient à l’un des flancs de la gorge. La face externe 181 (figure 9) appartient à une première partie en forme de plaque 183 prolongée par une seconde partie 184 de largeur circonférentielle inférieure à celle de la première partie 183 d’épaisseur globalement constante. Cette seconde partie 184 est d’épaisseur variable et supérieure à celle de la première partie en forme de plaque 183. La face interne 182 appartient à la seconde partie 184. Les largeurs circonférentielles des parties 183, 184 sont supérieures à la largeur circonférentielle du pied 161 de la dent 61. Bien entendu les parties 183, 184 du bord inférieur 81 sont trouées centralement pour le passage à jeu de montage notamment du pied 161 de la dent 61. Il en est de même du bord supérieur 82 globalement en forme de plaque d’épaisseur constante. Ce bord 82 délimite l’autre flanc de la gorge.

Les rainures de guidage 140, 141 sont de forme arrondie et ouverte en direction opposée à la face externe 181. Les dimensions des rainures 140, 141 sont fonction du diamètre externe du fil ici de section circulaire de la bobine 170 et donc du diamètre externe des extrémités 71, 72 afin de recevoir les dîtes extrémités 71, 72 de préférence à serrage.

Les rainures de guidage 140, 141 (figures 6 à 8) sont globalement parallèles à la paroi latérale concernée 83, 84 délimitant le fond de la gorge.

Les moyens de retenue 40 de l’extrémité d’entrée 71 de la bobine 170, dits premiers moyens de retenue, appartiennent à la seconde partie 184 (figure 9). Ils sont formés à la faveur d’une surépaisseur de retenue 240 saillante par rapport à la paroi d’extrémité 83’ (figures 7 et 11) et formée à l’extrémité périphérique de la première plaque 183 du bord inférieur 81.

Comme visible dans ces figures 7 et 11 une bande de matière 142 est présente entre la surépaisseur 240 et la face interne 182. L’épaisseur de la bande de matière est globalement égale au diamètre du fil de la bobine 170. La rainure de guidage associée 140 de ces premiers moyens de retenue 40 affecte le bord latéral du bord inférieur 81 adjacent à la paroi latérale 83 (figure 8). L’extrémité de la rainure 140 débouche dans l’extrémité périphérique de la seconde partie 184 et affecte une surépaisseur 240 en entaillant celle-ci de manière non symétrique. Ainsi une bande de matière 242 (figures 7 et 11) moins large et déformable existe d’un côté de l’extrémité d’entrée (figure 11) de sorte que l’extrémité d’entrée 71 est montée par encliquetage dans la surépaisseur entaillée 240 et est ainsi retenue. Plus précisément cette bande de matière 242 constitue une patte d’accrochage à face arrondie apte à s’écarter puis à revenir en position lors du montage de l’extrémité d’entrée 71 pour coincer l’extrémité 71 au contact de la partie principale de la surépaisseur de retenue entaillée 240 de sorte que les premiers moyens 40 comportent des moyens d’encliquetage à patte 242.

La rainure de guidage 141 (figure 6) des moyens de retenue 41, dits seconds moyens de retenue, de l’extrémité de sortie 72 affectent la première plaque 183 de sorte que la rainure 41 et les seconds moyens de retenue 41 sont plus éloignés du bord supérieur 82 de l’isolant que la rainure 140 et les premiers moyens de retenues 40. Plus précisément la rainure 141 affecte le bord latéral du bord inférieur 81 adjacent à la paroi latérale 84 (figure 6).

Cette rainure ouverte 141 est délimitée latéralement par une lèvre 243 saillante appartenant à la seconde partie 184. La lèvre 243 est issue par moulage de l’extrémité latérale de la seconde partie 184 et est élastiquement déformable de sorte que l’extrémité de sortie 72 est montée par encliquetage dans la rainure 141 et est ainsi retenue. Les seconds moyens 41 comportent donc des moyens d’encliquetage à lèvre 243 admise à s’écarter et à revenir en position lors du montage de l’extrémité de sortie 72. L’extrémité de la rainure 141 débouche dans l’extrémité périphérique de la première plaque 183 (figure 6). Cette rainure 141 débouche de manière non symétrique dans l’extrémité périphérique de la première plaque 183 en faisant apparaître une bande de matière périphérique 241, qui s’étend en partie en dessous de l’extrémité de la lèvre 243 pour bien coincer le fil de la bobine 170 et retenir l’extrémité 72.

Il ressort de ce qui précède que les premiers 40 et les seconds moyens 41 de retenue présentent, d’une part, de la matière 240, 241 permettant de retenir les extrémités respectivement 71, 72 et d’autre part, des moyens d’encliquetage pour coincer les extrémités respectivement 71, 72.

Ainsi les extrémités 71, 72 de la bobine 170 sont maintenues en position durant l’opération de bobinage et durant les autres étapes de la fabrication du stator ce qui permet un bon rangement des spires de la bobine 170.

On notera à la lumière de la figure 5 que le décalage radial des rainures 140, 141 est globalement égal au diamètre du fil de la bobine 170, c’est-à-dire à l’épaisseur du fil de la bobine 170.

Comme mieux visible à la figure 5 cela permet d’augmenter le nombre de spires de la bobine 170. Dans cet exemple il est prévu trois couches de spires (une spire correspondant à un tour complet de la dent). La première couche comporte 16 spires soit une de plus que celle de la figure 4 grâce au fait du montage de l’extrémité d’entrée 71. Cette extrémité 71 est montée dans la rainure 140 adjacente à la paroi latérale 83, puis tourne pour suivre la paroi d’extrémité 84’ et enfin suit la paroi latérale 84 pour arriver de manière décalée en contact avec la face supérieure 182. Ensuite le mouvement d’enroulement se poursuit et on voit en 271 la première spire de la deuxième couche et en 371 la première spire de la troisième couche. On a représenté en 90 les différentes flèches correspondantes aux enroulements inclinés des spires. La dernière spire de la troisième couche comporte une portion implantée au- dessus de l’extrémité 71 et l’extrémité de sortie 72 décalée. Ainsi la première couche comporte 16 spires, la deuxième couche 15 spires et la troisième couche 14 spires. Toutes les spires de la bobine 170 sont bien rangées et calées les une au-dessus des autres. Le décalage radial entre les faces internes en vis-à-vis des bords 81, 82 est ici égal globalement à 15 fois le diamètre du fil de la bobine. La face interne du bord supérieur 82 pourra être dotée d’empreintes pour les dernières spires de la bobine comme visible à la figure 5.

Deuxième mode de réalisation

Les dents 61 pourront être à bords parallèles comme à la figure 1 et l’ensemble isolant perfectionné -bobine 170 pourra être enfilé radialement sur les dents 61 de l’intérieur vers l’extérieur comme décrit en introduction et dans le document WO 2007/03679, l’isolant de bobine étant en une seule partie. En variante l’isolant pourra être en deux parties comme dans le premier mode de réalisation.

Troisième mode de réalisation

Les dents 61 pourront être rapportées sur la culasse du corps du stator comme décrit par exemple dans le document FR 2 995 468 auquel on se reportera pour plus de précisions. Ainsi, en référence à la figure 3 de ce document FR 2 995 468, les dents pourront être rapportées sur la culasse par une liaison du type tenon-mortaise, telle qu’une liaison du type à queue d’aronde. Dans ce cas on peut enfiler sur les dents 61 l’ensemble isolant perfectionné -bobine 170 radialement de l’extérieur vers l’intérieur, puis fixer les dents 61 sur la culasse. L’isolant pourra être en une seule partie ou en deux parties.

En référence aux figures 7 à 11 de ce document FR 2 995 468 les dents pourront avoir des prolongements circonférentiels à leur périphérie externe, l’isolant perfectionné étant en deux parties comme dans les figures 1 la et 11 b de ce document. Dans ce mode de réalisation, comme dans le premier mode de réalisation, on monte d’abord l’isolant perfectionné en deux parties sur les dents, puis, par exemple à l’aide d’une aiguille comme décrit en introduction, on enroule le fil conducteur sur l’isolant pour former la bobine 170.

Autres formes de réalisations

Dans les différents modes de réalisations l’isolant perfectionné pourra être en une ou deux parties. Cet isolant pourra être en matière plastique de préférence moulable telle que du PA 6.6. L’isolant pourra être renforcé par des fibres, telles que des fibres de verre. Les parois latérales de cet isolant pourront être dotées de fenêtre pour le montage de papiers plus fins et meilleurs conducteurs de chaleur en contact avec les dents comme décrit dans le document FR 2 995 471 auquel on se reportera pour plus de précisions. Ainsi les papiers pourront être du type Nomex (marque déposée) meilleur conducteur de chaleur que du PA 6.6. L’isolant perfectionné pourra être monté autour d’une dent d’un rotor, par exemple sur une dent d’un rotor d’un générateur de courant rotor alimentant, via un pont redresseur de courant alternatif en courant continu, le rotor d’un alternateur ou d’un ralentisseur électromagnétique.

Dans tous les cas les bords inférieur et supérieur de l’isolant comportent une ouverture centrale permettant le passage à jeu de montage de la dent associée.

En variante les fils des bobines pourront être de section carré, polygonale ou autre, le décalage entre les rainures 140, 141 étant globalement égal à l’épaisseur du fil de la bobine 170. Bien entendu la forme des rainures 140, 141 est fonction de la section du fil.

Pour la fixation de l’isolant sur sa dent associée on se reportera par exemple au document FR 2 995 470 précitée. Ainsi la fixation de l’isolant sur sa dent 61 associée pourra être réalisée à l’aide d’un vernis d’imprégnation comme décrit par exemple dans le document FR 2 995 470 précité auquel on se reportera. Ainsi le vernis pourra être à base de résine époxy, de résine polyester non saturé ou de résine silicone. On pourra chauffer le corps du stator ou du rotor puis introduire goutte à goutte le vernis dans des rainures borgnes du stator ou du rotor comme décrit dans le document FR 2 995 470. En variante l’opération d’imprégnation pourra être réalisée par trempage simple avec déplacement en rotation des bobines et du stator ou du rotor ou complet dans un bain chaud de résine.

En variante l’opération d’imprégnation pourra être réalisée sous vide. Dans tous les cas le vernis se polymérise après son refroidissement. En variant les faces internes des parois latérales pourront être dotées d’ergots d’accrochage destinées à coopérer avec des rainures de piquage de la dent comme décrit dans le document FR 2 995 470.

En variante les isolants pourront être dotés d’une ailette et d’un talon comme décrit par exemple dans le document FR 2 995 470 auquel on se reportera.

Les extrémités des bobines 170 pourront être connectées à un connecteur comme décrit par exemple dans les documents FR 2 995 470 et FR 2 992 495.

En variante les extrémités des bobines pourront être connectées comme dans le document WO 2007/03679 précité.

Applications

La machine électrique tournante pourra comporter un stator et un rotor, l’isolant de bobine perfectionné étant positionné autour d’une dent de l’un des éléments stator-rotor de manière précitée.

Le corps du stator pourra être monté par frettage, en variante via de la résine ou des tampons élastiques, dans le carter de la machine électrique tournante.

La machine électrique tournante pourra être refroidie par ventilation interne, les flasques avant et arrière étant ajourés à cet effet, tandis que le rotor porte au moins un ventilateur pour faire circuler l’air à l’intérieur du carter. Pour plus de précisions on se reportera par exemple au document WO 02/093717 précité et également aux figures 1 et 2 du document WO 2007/03679.

En variante la machine électrique tournante pourra être refroidie à l’aide d’un fluide calopor-teur, tel que le liquide de refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile, le dit fluide circulant dans une chambre de refroidissement ménagée dans le carter de la machine.

Le carter de la machine pourra présenter plus de deux parties. Le corps du stator pourra être monté par frettage dans le carter.

Ainsi le carter pourra présenter une entretoise doté d’une chambre de refroidissement intercalée entre le moteur thermique et la boîte de vitesse du véhicule automobile comme décrit dans les documents FR 2 782 356 et FR 3 005 906. Cette machine pourra être intercalée entre deux embrayages.

La machine pourra consister en un alternateur, tel celui décrit dans le document WO 02/093717 précité à pont redresseur de courant alternatif en courant continu et rotor à griffes ou en altemo-démarreur à flasque arrière portant l’électronique de la machine via une mezzanine comme dans les documents WO 2006/129030 et W02004/040738.

La machine pourra être un moteur électrique à onduleur du type de celui décrit dans les documents EP 0831 580 et FR 2 745 444 précités.

La machine électrique pourra être un alternateur appartenant à un prolongateur d’économie d’un véhicule électrique. Dans ce cas l’arbre de rotor pourra être relié par une liaison à can nelures à un moteur thermique auxiliaire pour recharger les batteries du véhicule automobile.

La machine électrique pourra être un générateur de courant dont le rotor alimente, via un pont redresseur de courant alternatif en courant continu, le rotor d’un alternateur ou d’un ra-lentisseur électromagnétique ;

Lee rotor de la machine pourra être un rotor à aimants permanents, tels que des aimants en ferrite ou en terres rares ;

Le rotor de la machine pourra être un rotor à griffes ;

Le rotor de la machine pourra être un rotor à pôles saillants ;

Claims (13)

1. Revendications

   1. Isolant de bobine destiné à être positionné autour d’une dent (61) d’un stator ou d’un rotor d’une machine électrique tournante et comportant une gorge de montage de la bobine (170) délimitée par un bord supérieur (82) et un bord inférieur (81), dans lequel le bord inférieur (81) est doté latéralement de chaque côté d’une rainure de guidage (140 - 141) et de moyens de retenue associés (40-41) destinés à retenir l’une des extrémités (71) - (72) de la bobines (170), dans lequel les moyens de retenue (40, 41) comportent des moyens d’encliquetage et dans lequel l’un des moyens de retenue (40), dit premiers moyens de retenue, comporte une patte d’encliquetage (242) formée à la faveur d’une surépaisseur entaillée (240) de l’extrémité du bord inférieur (81).
2. 2. Isolant de bobine selon la revendication 1, dans lequel la rainure de guidage (140) associée aux premiers moyens de retenue (40) débouche dans la surépaisseur entaillée (240) à patte d’encliquetage (242).
3. 3. Isolant de bobine selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’autre des moyens de retenue (41), dit seconds moyens de retenue, comporte une lèvre saillante d’encliquetage (243).
4. 4. Isolant de bobine selon la revendication 3, dans lequel la lèvre d’encliquetage (243) délimite latéralement la rainure de guidage (141) associée aux seconds moyens de retenue (41).
5. 5. Isolant de bobine selon la revendication 4, dans lequel l’extrémité de la rainure (141) associée aux seconds moyens de retenue (41) débouche de manière non symétrique dans l’extrémité du bord inférieur (81) en faisant apparaître une bande de matière périphérique (241), qui s’étend en partie en dessous de l’extrémité de la lèvre (243).
6. 6. Isolant de bobine selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les rainures de guidage (140, 141) sont décalées l’une par rapport à l’autre, la rainure de guidage (140) associée aux premiers moyens de retenue (40) étant plus proche du bord supérieur (82).
7. 7. Isolant de bobine selon la revendication 6, dans lequel le bord inférieur (81) et d’épaisseur étagée et comporte une face externe (181) appartenant à une première partie en forme de plaque (183) et face interne (182) plus proche du bord supérieur (82) appartenant à une seconde partie (184) et dans lequel la rainure de guidage (141) associée aux seconds moyens de retenue (41) appartient à la première partie (183) tandis que la rainure de guidage (40) associée aux premiers moyens de guidage (40) appartient à la seconde partie (184).
8. 8. Isolant de bobine selon la revendication 7, dans lequel la seconde partie (184) est de largeur circonférentielle inférieure à celle de la première partie (183) et d’épaisseur supérieure à celle de la première partie (183).
9. 9. Isolant de bobine selon les revendications 8 et 3, dans lequel la lèvre saillante (243) appartient à la seconde partie (184).
10. 10. Isolant de bobine selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant deux parties en matière moulable, telle que du PA 6.6 assemblées l’une avec l’autre par encliquetage, chaque partie comportant une demi -gorge.
11. 11. Isolant de bobine selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 comportant une partie en matière moulable telle que du PA 6.6.
12. 12. Machine électrique tournante comportant un rotor et un stator, dans laquelle l’un des éléments stator-rotor comprend une dent (61) sur laquelle est monté un isolant de bobine selon l’une quelconque des revendications précédentes.
13. 13. Machine électrique tournante selon la revendication 12, dans laquelle la dent (61) comporte à son extrémité un pied (161) recouvert en partie par l’isolant d’encoche.