FR3081628A1 - Stator pour machine electrique tournante - Google Patents
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Abstract
Un stator comprend un moyen de maintien (32) d'un connecteur électrique (22) sur le corps du stator, comprenant un fût (34) dont les faces internes forment un logement (42), le fût étant ouvert à une extrémité (38) pour permettre l'insertion en force d'un appendice (44). L'appendice (44) comprend : - une paroi principale (46) avec une surface extérieure (58) en contact avec une première face interne (40A) du logement, deux extrémités axiales opposées (50B, 50D) de la paroi principale prenant appui sur deux faces internes transversales (40B, 40D) du logement qui sont perpendiculaire à la première face interne ; - au moins une paroi auxiliaire (52A, 52B) s'étendant perpendiculairement depuis une surface intérieure (54) de la paroi principale, de sorte qu'une extrémité libre (5 6A, 56B) de la paroi auxiliaire prend appui sur une deuxième face interne (40C) du logement qui est en vis-à-vis de la première face interne.
Description
STATOR POUR MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE
L'invention concerne un stator pour machine électrique tournante, ainsi qu’une machine électrique tournante associée. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les moteurs électriques de compresseurs de fluide réfrigérant de climatiseur pour véhicule automobile. L'invention pourra néanmoins également être mise en œuvre avec d'autres types de machines électriques telles qu'un alternateur, ou un altemodémarreur.
De façon connue, une machine électrique tournante convertit une énergie électrique en une énergie mécanique. Pour cela, la machine électrique tournante comporte un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le stator et le rotor supportent respectivement des bobinages électriques et des aimants permanents. Un onduleur est associé à cet ensemble stator/rotor pour traiter le courant d’alimentation des bobinages électriques. L’alimentation des bobinages électriques, via l’onduleur, permet de générer un champ magnétique tournant au niveau desdits bobinages. Le champ magnétique tournant entraîne le pivotement du rotor de manière à convertir un courant électrique polyphasé en un mouvement de rotation de l’arbre. On comprend que la machine électrique tournante est dite réversible si un mouvement initial de rotation de l’arbre permet de générer en retour un courant électrique polyphasé qui pourra être stocké en prévision de phases d’alimentation ultérieures. Le stator et le rotor de l’environnement extérieur, ceux-ci sont placés dans un boîtier appelé carter.
Le carter comporte un premier compartiment dans lequel est logé l’onduleur, c’est-à-dire différents composants électroniques disposés sur une carte de circuit imprimé, et un deuxième compartiment dans lequel sont logés le stator et le rotor. Afin d’assurer le passage du courant depuis l’onduleur vers les bobinages portés par le stator, il est connu de disposer sur le stator, en périphérie de celui-ci, un connecteur électrique comportant des organes de raccordement électrique faisant jonction entre les fils des bobinages et des pions formant fiches électriques issues de l’onduleur.
Afin de faciliter l’intégration d’une machine électrique tournante dans un moteur pour véhicule automobile, le carter est souhaité le plus compact possible. Ces contraintes d’intégration peuvent notamment imposer que le connecteur électrique soit positionné à la périphérie du stator et au plus proche d’une paroi transversale séparant les premier et deuxième compartiments précédemment évoqués, avec la face de ce connecteur tournée vers la paroi transversale qui comporte des orifices de réception des fiches électriques pour permettre l’insertion de celles-ci dans ledit connecteur. Les fiches électriques s’étendent depuis l’onduleur et traversent la paroi transversale via une ouverture réalisée dans cette paroi transversale pour être insérées dans le connecteur électrique. Un procédé classique de raccordement électrique de ces composant est le suivant : l’ensemble formé par le stator et le rotor est inséré dans le boîtier, plus particulièrement au niveau du deuxième compartiment, de manière à ce que le connecteur électrique soit positionné en face de l’ouverture réalisée dans la paroi transversale. L’ensemble est fretté de manière à rendre le stator solidaire du boîtier. L’opérateur réalise alors le positionnement de l’onduleur dans le premier compartiment du boîtier, en faisant passer les fiches électriques rendues solidaires de l’onduleur à travers l’ouverture réalisée dans la paroi transversale pour les insérer dans un orifice de réception correspondant du connecteur électrique. L’opérateur doit exercer une force d’insertion suffisante pour permettre d’assurer l’insertion des fiches électriques dans les organes de raccordement électrique logés dans les orifices de réception du connecteur électrique et pour permettre le passage du courant électrique de l’onduleur vers les bobinages du stator.
L’invention s’inscrit dans ce contexte et vise à protéger un stator pour machine électrique tournante et un connecteur électrique fixés de manière fiable pour permettre la prise en compte d’éventuelles contraintes forçant au déplacement du connecteur électrique. Par ailleurs, le nouveau type de moyen de maintien d’un connecteur électrique sur un stator pour une machine électrique tournante tel qu’il est développé dans l’invention doit permettre un remplacement simple et rapide du connecteur électrique en cas d’endommagement.
Dans ce contexte, la présente invention propose un stator pour machine électrique tournante, comprenant un corps de révolution autour d’un axe longitudinal configuré pour servir de support à Γ enroulement de bobinages électriques, le corps étant délimité périphériquement par une paroi annulaire s’étendant longitudinalement entre une face avant et une face arrière du corps de stator, la face avant du corps étant au moins partiellement recouverte par une couronne réalisée dans un matériau électriquement isolant. Le stator comprend également un connecteur électrique logeant des organes de raccordement électrique aptes à être raccordés au moins aux bobinages électriques, ledit connecteur électrique étant maintenu sur la couronne par l’intermédiaire d’un moyen de maintien réversible.
L’invention est remarquable en ce que le moyen de maintien comprend un fût dont les faces internes forment un logement, le fût étant ouvert à une de ses extrémités pour permettre l’insertion en force d’un appendice. L’appendice comprend :
- une paroi principale avec une surface extérieure en contact avec une première face interne du logement, deux extrémités axiales opposées de la paroi principale prenant appui sur deux faces internes transversales du logement qui sont perpendiculaires à la première face interne ; et
- au moins une paroi auxiliaire s’étendant perpendiculairement depuis une surface intérieure de la paroi principale, de sorte qu’une extrémité libre de la paroi auxiliaire prend appui sur une deuxième face interne du logement qui est en vis-à-vis de la première face interne.
En d’autres termes, l’appendice est configuré pour s’insérer en force dans le fût et assurer le maintien mécanique, par un phénomène de friction, du connecteur électrique, respectivement de la couronne, portant le fût par rapport à la couronne, respectivement le connecteur électrique, portant l’appendice. Par ailleurs, en cas d’endommagement ou de dysfonctionnement du connecteur électrique, un opérateur peut aisément retirer le connecteur électrique du fût en exerçant une force de traction modérée sur le connecteur électrique, pour rapidement et simplement le substituer par un autre connecteur électrique opérationnel. L’invention permet ainsi un remplacement facile et rapide d’un connecteur électrique défectueux sur un stator, sans qu’il soit pour cela nécessaire de démonter d’autres pièces du stator.
Selon une caractéristique de réalisation, l’appendice comprend une première paroi auxiliaire s’étendant depuis une extrémité axiale de la paroi principale. On entend par extrémité axiale l’un des bords d’extrémité selon la direction principale d’allongement de la paroi concernée, ici la paroi principale. De la sorte, une paroi auxiliaire et la paroi principale de l’appendice sont agencées de manière à être au contact de deux faces internes successives, et donc perpendiculaires, délimitant le logement formé par le fût.
Selon une caractéristique de l’invention, l’appendice est configuré de sorte que la jonction de la paroi principale et de la première paroi auxiliaire s’étendant depuis une extrémité axiale de la paroi principale présente un biseau agencé du côté de la surface extérieure de l’appendice. En d’autres termes, la paroi principale et la paroi auxiliaire s’étendant depuis une extrémité axiale de la paroi principale présentent un bord commun chanfreiné, de manière à former un méplat à leur intersection. De la sorte, la surface extérieure de l’appendice étant en contact avec les faces internes du fût, un jeu est formé dans l’un des coins du fût pour faciliter l’insertion de l’appendice dans le fût.
Selon une caractéristique de l’invention, l’appendice comprend au moins deux parois auxiliaires distinctes s’étendant respectivement depuis une surface intérieure de la paroi principale, les extrémités libres de chaque paroi auxiliaire prenant appui sur une deuxième face interne du logement qui est en vis-à-vis de la première face interne amenée à être en contact de la surface extérieure de la paroi principale de l’appendice.
Selon une caractéristique de l’invention, l’appendice comprend au moins une paroi auxiliaire qui s’étend depuis une zone de la paroi principale comprise entre les deux extrémités axiales de cette paroi principale.
Selon une caractéristique de l’invention, au moins une extrémité axiale d’une paroi principale et/ou une extrémité libre d’une paroi auxiliaire est biseautée. De la sorte, il est possible de s’assurer qu’il y a bien contact entre ces extrémités des parois de l’appendice et les faces internes délimitant le logement du fût. Le fait d’avoir une extrémité biseautée, ou en d’autres termes une extrémité pointue, permet de déformer facilement cette extrémité lors de l’insertion à force de l’appendice dans le fût. On peut ainsi légèrement surdimensionner la dimension axiale de chaque paroi de l’appendice et assurer le contact avec les faces internes du fût.
Selon une caractéristique de l’invention, l’appendice comprend une paroi de renfort s’étendant perpendiculairement de la surface intérieure de la paroi principale, située à proximité d’une extrémité axiale de cette paroi principale. Ainsi, la paroi de renfort n’est pas destinée à être au contact avec une face interne transversale du fût et participer à la fixation du fût par rapport à l’appendice et donc du connecteur électrique par rapport au stator, mais elle est uniquement destinée à rigidifier la paroi principale de l’appendice. La paroi de renfort est notamment disposée à proximité de l’extrémité axiale libre de la paroi principale, à l’opposé de la paroi auxiliaire agencée à une extrémité axiale de la paroi principale. Ainsi, la paroi de renfort participe à rigidifier cette extrémité axiale libre et éviter une déformation de la paroi principale qui soit autre que l’écrasement prévu de l’extrémité biseautée lors de l’insertion à force.
Selon une caractéristique de l’invention, cette paroi de renfort présente une dimension axiale inférieure à celle des parois auxiliaires qui s’étendent toutes depuis la paroi principale. En d’autres termes, la paroi de renfort ne s’étend pas suffisamment pour être au contact de la deuxième face interne du logement formé par le fût.
Selon une caractéristique de l’invention, les faces internes participant à délimiter le fût s’étendent de manière à former un logement ouvert selon une direction parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du corps du stator.
Selon une caractéristique de l’invention, la hauteur de la paroi principale de l’appendice est comprise entre 80 % et 95 % de la hauteur du fût, à titre d’exemple entre 4mm et 5,5mm, la hauteur étant mesurée selon une direction parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du corps du stator.
Selon différentes caractéristiques de rinvention, prises seules ou en combinaison en fonction des modes de mise en œuvre de rinvention :
- l’appendice est solidaire de la couronne isolante rapportée sur le stator, ou bien solidaire directement du stator et le fût est solidaire du connecteur électrique ; plus particulièrement, l’appendice s’étend à l’opposé du stator, et le fût est solidaire d’une face du connecteur électrique tournée vers le stator et la couronne isolante ;
- le fût est solidaire de la couronne isolante rapportée sur le stator, ou bien solidaire directement du stator, et l’appendice est solidaire du connecteur électrique ; plus particulièrement, le fût s’étend à l’opposé du stator, et l’appendice est solidaire d’une face du connecteur électrique tournée vers le stator et la couronne isolante ;
- le fût est solidaire de la couronne au niveau d’une excroissance dépassant radialement de la paroi annulaire du corps de stator ;
- le fût et l’appendice sont tous deux réalisés à partir de matériaux à base de polymères, de préférence de nature identique. A titre d’exemples non limitatifs, les matériaux polymères peuvent être notamment à base de polybutylène téréphtalate, chargé en fibres de verre, par exemple du PBT-GF30.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
La présente invention porte également sur une machine électrique tournante comportant un stator tel que décrit ci-dessus.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- la figure 1 illustre une vue en perspective et de trois quarts, d’un stator selon l’invention, équipé d’un connecteur électrique dans lequel il a été rendu visible des fiches de connexion électrique pour une connexion avec un onduleur ici non représenté, l’orientation de la perspective de la figure 1 rendant visible la face avant du stator ;
- la figure 2 est une vue éclatée des composants illustrés sur la figure 1, rendant visible les éléments d’un moyen de maintien réversible du connecteur électrique sur le stator respectivement portés par le connecteur électrique et le stator ;
- la figure 3 illustre une vue de face et partielle d’une couronne rapportée sur la face avant du stator illustré aux figures 1 et 2, comprenant une partie du moyen de maintien réversible du connecteur électrique sur le stator ;
- la figure 4 illustre une vue de derrière du connecteur électrique illustré aux figures 1 et 2, comprenant une partie du moyen de maintien réversible dudit connecteur sur le stator via la couronne illustrée sur la figure 3 ;
- la figure 5 illustre une coupe transversale du stator illustré à la figure 1, au niveau du moyen de maintien réversible selon l’invention, montrant la coopération des éléments illustrés aux figures 3 et 4 pour assurer le maintien du connecteur électrique sur la couronne du stator.
Pour rappel, l’invention propose un nouveau type de moyen de maintien d’un connecteur électrique sur un stator pour une machine électrique tournante, permettant une fixation fiable de ces deux éléments et par ailleurs un remplacement simple et rapide du connecteur électrique sur le stator en cas d’endommagement.
Les figures 1 et 2 illustrent un exemple non limitatif de réalisation d’un stator selon l’invention. Le stator 1 comporte un corps 2 qui forme une pièce de révolution autour d’un axe longitudinal 10. Le corps 2 est délimité radialement, ou périphériquement, par une paroi annulaire 4 qui s’étend longitudinalement entre une face avant 6 du corps de stator et une face arrière 8 correspondante.
De façon connue, le corps 2 comporte des dents 12 qui s’étendent radialement depuis la paroi annulaire 4 vers l’axe longitudinal 10. Les dents 12 sont configurées pour servir de support à des enroulements de fil formant bobinages électriques 14.
Le stator 1 comporte une couronne 16, réalisée dans un matériau électriquement isolant, qui est disposée sur la face avant 6. La couronne 16 est maintenue contre le corps 2, de sorte qu’une face arrière de la couronne est en contact avec la face avant 6 du corps 2. Pour cela, la couronne peut comporter des pions de fixation faisant saillie au niveau de sa face arrière et qui sont insérés de force dans des logements prévus à cet effet au niveau de la face avant 6 du corps 2. La coopération entre les pions de fixation et les logements permet avantageusement de fixer et maintenir l’orientation de la couronne 16 sur le corps 2. La couronne 16 comporte une excroissance 20 dépassant localement radialement de la paroi annulaire 4 du corps 2.
Cette excroissance 20 sert de support à un connecteur électrique 22, maintenu au niveau d’une face avant 24 de la couronne par l’intermédiaire d’un moyen de maintien 32 réversible qui va être décrit plus en détails ci-après, et qui comporte un fût et un appendice respectivement dimensionnés pour coopérer ensemble, l’un parmi ces éléments étant réalisé sur le connecteur électrique tandis que l’autre de ces éléments est réalisé sur la couronne 16, et notamment sur l’excroissance 20 de cette couronne 16, ou bien directement sur le corps de stator.
Le connecteur électrique 22 présente la forme d’un boîtier à l’intérieur duquel sont disposées des organes de raccordement électrique faisant jonction entre les fils des bobinages d’une part et des pions formant fiches électriques issues d’un onduleur, ici non représenté, d’autre part. En d’autres termes, le connecteur électrique 22 est disposé sur le stator, en périphérie de celui-ci, pour permettre le raccordement électrique entre onduleur et bobinage du stator de manière désaxée par rapport à l’axe longitudinal de la machine électrique tournante.
La couronne 16 et le connecteur électrique 22 peuvent notamment être réalisés dans une matière plastique de type PBT-GF30.
Le boîtier du connecteur électrique 22 comporte notamment une face avant 26, à travers laquelle les fiches électriques, ici au nombre de trois, peuvent être insérées pour coopérer respectivement avec un premier réceptacle des organes de raccordement électrique, et une face latérale 27, visible plus clairement sur la figure
4, à travers laquelle une extrémité de chacun des fils de bobinages électriques, ici au nombre de trois, peut être insérée pour coopérer respectivement avec un deuxième réceptacle des organes de raccordement électrique.
La face avant 26 comporte des orifices de réception 28 configurés pour permettre rinsertion, à travers cette face avant 26, des fiches électriques 30 solidaires de l’électronique de commande, ou onduleur. Ces orifices de réception 28 sont agencés de sorte qu’ils définissent un passage de direction sensiblement parallèle à l’axe de révolution du stator.
Afin de s’assurer de la bonne connexion électrique entre l’onduleur et le bobinage du stator, l’opérateur doit assurer une pression suffisante pour un enfoncement suffisamment profond des fiches électriques solidaires de l’onduleur dans les organes de raccordement logés dans le connecteur électrique. Le moyen de maintien réversible 32, évoqué précédemment et comprenant un fût et un appendice susceptibles de coopérer, doit d’une part permettre la désolidarisation des deux éléments l’un par rapport par un opérateur qui souhaiterait remplacer ou intervenir sur l’un de ces deux éléments, et d’autre part assurer une fixation suffisamment solide pour que la position relative du connecteur par rapport au stator, et/ou du stator par rapport à l’ensemble de la machine électrique tournante, ne soit pas modifiée sous l’effet des contraintes générés par le raccordement des fiches électriques.
On va maintenant décrire plus en détails le moyen de maintien 32 réversible du connecteur électrique 22 sur le stator. Par le terme « réversible », on entend le fait que le connecteur électrique peut être monté ou démonté à volonté sur le stator, sans qu’il soit pour cela nécessaire de démonter d’autres pièces du stator et/ou sans qu’il soit nécessaire de détériorer l’un des éléments du stator.
Le moyen de maintien 32 comprend un fût 34 et un appendice 44, dont les formes et les dimensions sont complémentaires pour coopérer l’un avec l’autre par une opération d’emmanchement.
Dans un premier mode de réalisation, tel qu’illustré sur la figure 3, le fût 34 est rendu solidaire de l’ensemble formé par le corps de stator et la couronne 16, et il est plus particulièrement solidaire de l’excroissance 20 de la couronne 16, tandis que l’appendice 44 est rendu solidaire du connecteur électrique 22. Dans une variante non illustrée de ce premier mode de réalisation, on pourra prévoir que le fût soit rendu solidaire directement de la face avant du stator, ou bien qu’il soit solidaire de la couronne sans pour autant être disposé sur l’excroissance. On comprend que dans l’exemple illustré, la disposition sur l’excroissance permet d’avoir un fût décalé radialement par rapport au corps de stator.
Il convient de noter que dans un deuxième mode de réalisation non illustré, la position des éléments coopérants pour former le moyen de fixation réversible 32 est inversée, de sorte que le fût est solidaire du connecteur électrique et l’appendice est solidaire de l’excroissance.
Dans le premier mode de réalisation illustré, le fût 34 est maintenu, au niveau d’une première extrémité longitudinale 36, sur la face avant 24 de la couronne 16. Plus particulièrement, le fût est ici venu de matière avec la face avant de la couronne, avec une pluralité de parois prolongeant longitudinalement le plan dans lequel s’étend principalement l’excroissance 20.
Le fût 34 est ouvert au niveau d’une deuxième extrémité longitudinale 38 opposée à la couronne, de sorte que les faces internes 40A, 40B, 40C et 40D des parois formant le fût délimitent un logement 42 de forme parallélépipédique configuré pour recevoir l’appendice 44. Le logement 42 défini par le fût 34 présente un axe d’allongement, depuis l’extrémité de raccordement à la couronne jusqu’à l’extrémité ouverte opposée, c’est-à-dire un axe correspondant à la direction d’insertion de l’appendice dans le fût, qui est parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal 10 du corps 2 du stator.
Les faces internes 40A, 40B, 40C et 40D des parois formant le fût ont la même hauteur, définie selon une direction parallèle à l’axe longitudinal 10, et comprise entre 4 mm et 5.5 mm, de préférence entre 4.5mm et 5mm.
On peut définir parmi ces faces internes une première face interne 40A et une deuxième face interne 40C parallèles entre elles et correspondant aux grands côtés du fût, et deux faces internes transversales 40B, 40D agencées perpendiculairement aux première et deuxième faces internes. La longueur des première et deuxième faces internes 40A et 40C, définie selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal 10, est comprise entre 18mm et 18.5mm. La largeur des faces internes transversales 40B et 40D, définie selon une direction à la fois perpendiculaire à l’axe longitudinal 10 et aux première et deuxième faces internes 40A et 40C, est comprise entre 3.5mm et 4mm.
Dans le premier mode de réalisation, tel qu’illustré sur la figure 4, l’appendice 44 est réalisée en saillie du connecteur électrique 22, et plus particulièrement en saillie d’une face arrière 48 du connecteur électrique amenée en regard de la couronne 16 et de la face avant 6 du corps de stator lors de l’assemblage du connecteur avec le corps de stator. Par analogie avec ce qui précède, on comprend que l’appendice 44 est formé sur le connecteur électrique car le fût est formé en saillie de la couronne 16, et que dans un deuxième mode de réalisation non représenté où le fût est formé sur le connecteur électrique, l’appendice sera formé en saillie de la couronne, notamment au niveau de l’excroissance, ou directement en saillie du corps de stator.
L’appendice 44 comporte une paroi principale 46 et une pluralité de parois auxiliaires. La paroi principale 46 s’étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la face arrière 48 du connecteur électrique 22, en étant ici venue de matière avec le connecteur électrique. Selon le présent exemple, la paroi principale 46 est droite et s’étend entre deux extrémités axiales opposées 50B et 50D.
L’appendice 44 comporte ici deux parois auxiliaires 52A et 52B distinctes, qui s’étendent perpendiculairement depuis une surface intérieure 54 de la paroi principale 46. Une première paroi auxiliaire 52A s’étend perpendiculairement à la paroi principale 46 en prolongeant l’une des extrémités axiales 50B de cette paroi principale, formant ainsi un angle droit. Une deuxième paroi auxiliaire 52B s’étend perpendiculairement à la paroi principale 46 depuis une zone de cette paroi principale qui est comprise entre les deux extrémités axiales de cette paroi principale. Plus particulièrement, la zone depuis laquelle s’étend la deuxième paroi auxiliaire 52B est décentrée par rapport à la dimension axiale de la paroi principale, en étant plus éloignée de l’extrémité axiale 50B prolongée par la première paroi auxiliaire 52A que de l’autre extrémité axiale 50D.
Les parois de l’appendice, à savoir la paroi principale et les parois auxiliaires, présentent ici une même hauteur, comprise entre 3.2mm et 5.2mm, de préférence entre 3.6mm et 4.8mm, la hauteur étant mesurée selon une direction parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du corps du stator, et plus particulièrement par rapport au connecteur électrique selon une direction perpendiculaire à la face arrière 48 du connecteur. Il convient de noter que cette hauteur des parois de l’appendice représente entre 80% et 95% de la hauteur des parois délimitant le fût dans lequel doit être engagé l’appendice.
L’appendice 44 comporte également une paroi de renfort 62 qui s’étend parallèlement aux parois auxiliaires, c’est-à-dire perpendiculairement à la surface intérieure 54 de la paroi principale 46. La paroi de renfort est configurée de manière à ne pas être au contact des faces internes délimitant le fût lorsque l’appendice et le fût sont assemblés l’un dans l’autre. Plus précisément, la paroi de renfort est plus courte que les parois auxiliaires 52A et 52B et elle est située à proximité de l’extrémité axiale 50D disposée à l’opposé de l’extrémité axiale 50B prolongée par la première paroi auxiliaire 52A. La paroi de renfort est plus courte en ce que son extrémité libre s’étend moins loin de la paroi principale 46 que ne le fait l’extrémité libre de la première paroi auxiliaire 52A ou l’extrémité libre de la deuxième paroi auxiliaire 52B. La deuxième paroi auxiliaire est disposée entre la première paroi auxiliaire 52A et la paroi de renfort 62.
Tel qu’illustré, l’angle droit formé à la jonction entre la première paroi auxiliaire 52A et l’extrémité axiale 50B de la paroi principale est rogné, de manière à former un biseau 60 qui s’étend sur toute la hauteur des parois au niveau de la surface extérieure 58 de la paroi principale 46 et de la surface extérieure 64 de la première paroi auxiliaire 52A.
L’extrémité axiale 50D disposée à l’opposé de l’extrémité axiale 50B prolongée par la première paroi auxiliaire 52A, est biseautée. La pointe d’extrémité axiale formée par cette extrémité biseautée est à une distance de la surface extérieure 64 de la première paroi auxiliaire 52A qui est légèrement supérieure à la longueur des première et deuxième faces internes 40A et 40C délimitant le fût.
De façon similaire, les extrémités libres 56A et 56B des parois auxiliaires sont également biseautés et la pointe d’extrémité axiale ainsi formée en bout de chaque paroi auxiliaire est à une distance de la surface extérieure 58 de la paroi principale 46 qui est légèrement supérieure à la largeur des faces internes transversales 40B et 40D délimitant le fût.
Il peut également être prévu que le sommet de la paroi principale 44 et le sommet de la paroi auxiliaire 52A, c’est-à-dire les faces disposées à l’opposé de la face arrière 48 du connecteur électrique de laquelle l’appendice fait saillie, sont également biseautés, de manière à faciliter l’emmanchement de l’appendice 44 dans le fût 34.
Les différentes configurations qui ont été décrites précédemment forment un exemple de réalisation du dispositif de maintien réversible 32 qui permet l’assemblage du connecteur électrique et du corps de stator. On va décrire maintenant un exemple de procédé d’assemblage de ces éléments, pour illustrer le rôle notamment des parties biseautées et du dimensionnement spécifique des parois de l’appendice par rapport à celui des faces internes délimitant le fût.
Tel qu’illustré sur la figure 5, l’appendice 44 est configuré pour s’insérer en force dans le logement 42 défini par le fût 34, de sorte que :
la surface extérieure 58 de la paroi principale 46 de l’appendice est disposée contre la première face interne 40A du logement 42 du fût tandis que ses extrémités axiales 50B et 50D sont en contact avec les faces internes transversales 40B et 40D du logement 42 du fût, et la première paroi auxiliaire 52A est disposée contre l’une des faces internes transversales 40D, et les extrémités libres 56A et 58B des parois auxiliaires 52A et 52B sont en contact avec la deuxième face interne 40C du logement 42.
Lors de cet emmanchement, du fait de la dimension axiale de la paroi principale de l’appendice qui est légèrement supérieure à la dimension entre les deux faces internes transversales en vis-à-vis, et du fait de la dimension axiale des parois auxiliaires de l’appendice qui est légèrement supérieure à la dimension entre les première et deuxième faces internes, les extrémités pointues des parois entrent en contact avec les faces délimitant le fût et sont alors comprimées et déformées. On comprend que le fait d’avoir biseauté les extrémités axiales ou libres de la paroi principale ou des parois auxiliaires permet de les fragiliser et de les rendre susceptibles de se déformer sous l’effet du contact imposée par la présence de la face interne correspondante. Il est dès lors important de combiner la présence d’extrémité biseautée avec le fait d’avoir une dimension axiale des parois légèrement supérieure à l’entraxe entre les faces du fût correspondantes entre lesquelles cette paroi s’étend.
De la sorte, il est possible de s’assurer qu’il y a bien contact entre ces extrémités des parois de l’appendice et les faces internes délimitant le logement du fût. En d’autres termes, le fait d’avoir une extrémité biseautée, ou en d’autres termes une extrémité pointue, permet de déformer facilement cette extrémité lors de l’insertion à force de l’appendice dans le fût, et l’on peut ainsi légèrement surdimensionner la dimension axiale de chaque paroi de l’appendice et assurer le contact avec les faces internes du fût.
Les différentes zones de contact mentionnées ci-dessus, entre le fût 34 et l’appendice 44, permettent avantageusement d’assurer le maintien, par un phénomène de friction mécanique, de l’appendice 44 dans le fût 34. Le fût 34 et l’appendice 44 sont de préférence réalisés à partir des mêmes matériaux, permettant l’insertion en force de l’appendice 44 dans le logement 42 délimité par le fût 34. Selon le présent exemple, le fût 34 et l’appendice 42 sont réalisés dans le même matériau que la couronne 16 et le connecteur électrique 22, à savoir du polybutlène téréphtalate chargé en fibres de verre portant référence PBT-GE30.
La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer un stator, équipé d’un connecteur électrique, et une machine électrique tournante associée, qui présente des moyens de connexion mécanique entre le connecteur et le stator permettant une bonne tenue de ces deux éléments l’un par rapport à l’autre, afin de tenir les efforts qui peuvent être générés notamment lors de l’assemblage de tous les composants de la machine électrique associée, et plus particulièrement la connexion électrique entre l’ensemble formé par le corps de stator et le connecteur électrique d’une part et les fiches de connexion de l’électronique de commande, ou onduleur, d’autre part. Cette bonne tenue aux efforts est avantageusement réalisée dans un contexte de fixation mécanique réversible permettant, en cas d’endommagement ou de dysfonctionnement du connecteur électrique par exemple, à un opérateur de dégager facilement le connecteur électrique du corps de stator pour permettre rapidement et simplement sa substitution par un autre connecteur électrique opérationnel.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à la structure du stator et de la machine électrique tournante associée qui vient d’être décrite à titre d’exemple non limitatif, dès lors qu’elle utilise au moins un moyen de maintien réversible entre le connecteur électrique et le corps de stator qui comporte des paroi et surfaces amenées à être en contact et à coopérer par friction pour bloquer la position relative du connecteur et du corps de stator après emmanchement. En tout état de cause, l’invention ne saurait se limiter au mode de réalisation spécifiquement décrit dans ce document, et s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Stator pour machine électrique tournante comprenant un corps (2) de révolution autour d’un axe longitudinal configuré pour servir de support à l’enroulement de bobinages électriques (14), le corps étant délimité périphériquement par une paroi annulaire (4) s’étendant longitudinalement entre une face avant (6) et une face arrière (8) du corps de stator, et la face avant (6) du corps (2) étant au moins partiellement recouverte par une couronne (16) réalisée dans un matériau électriquement isolant, le stator comprenant également un connecteur électrique (22) logeant des organes de raccordement électriques aptes à être raccordé aux bobinages électriques (14), ledit connecteur étant maintenu sur la couronne (16) par l’intermédiaire d’un moyen de maintien (32) réversible, caractérisé en ce que le moyen de maintien (32) comprend un fut (34) dont les faces internes (40A, 40B, 40C, 40D) forment un logement (42), le fût (34) étant ouvert à une de ses extrémités (38) pour permettre l’insertion en force d’un appendice (44) comprenant :- une paroi principale (46) avec une surface extérieure (58) en contact avec une première face interne (40A) du logement (42), deux extrémités axiales opposées (50B, 50D) de la paroi principale prenant appui sur deux faces internes transversales (40B, 40D) du logement (42) qui sont perpendiculaires à la première face interne (40A) ; et- au moins une paroi auxiliaire (52A, 52B) s’étendant perpendiculairement depuis une surface intérieure (54) de la paroi principale (46), de sorte qu’une extrémité libre (56A, 56B) de la paroi auxiliaire prend appui sur une deuxième face interne (40C) du logement (42) qui est en vis-à-vis de la première face interne (40A).
- 2. Stator selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’appendice (44) comprend une première paroi auxiliaire (52A) s’étendant depuis une extrémité axiale (50B) de la paroi principale (46).
- 3. Stator selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la jonction de la paroi principale (46) et de la première paroi auxiliaire (52A) s’étendant depuis une extrémité axiale de la paroi principale présente un biseau (60) agencé du côté de la surface extérieure (58, 64) de l’appendice.
- 4. Stator selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’appendice (44) comprend au moins deux parois auxiliaires (52A, 52B) distinctes s’étendant respectivement depuis une surface intérieure de la paroi principale, les extrémités libres (56A, 56B) de chaque paroi auxiliaire prenant appui sur une deuxième face interne (40C) du logement (42) qui est en vis-à-vis de la première face interne (40A).
- 5. Stator selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’appendice (44) comprend au moins une paroi auxiliaire (52B) qui s’étend depuis une zone de la paroi principale comprise entre les deux extrémités axiales (50B, 50D) de cette paroi principale (44).
- 6. Stator selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une extrémité axiale (50B, 50D) d’une paroi principale (46) et/ou une extrémité libre (56A, 56B) d’une paroi auxiliaire (52A, 52B) est biseautée.
- 7. Stator selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces internes (40A, 40B, 40C, 40D) participant à délimiter le fut (32) s’étendent de manière à former un logement ouvert selon une direction parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du corps du stator (2).
- 8. Stator selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur de la paroi principale (46) de l’appendice est comprise entre 80 % et 95 % de la hauteur du fût (34), la hauteur étant mesurée selon une direction parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal (10) du corps du stator (2).
- 9. Stator selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fut (34) est solidaire de la couronne (16) rapportée sur le stator, ou bien solidaire directement du stator, et en ce que l’appendice (44) est solidaire du connecteur électrique (22).
- 10. Stator selon la revendication précédente, dans lequel le fût (34) est solidaire de la couronne (16), caractérisé en ce que le fût est solidaire de la couronne au niveau d’une excroissance (20) dépassant radialement de la paroi annulaire (4) du corps (2).
- 11. Stator selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fût (34) et l’appendice (44) sont tous deux réalisés à partir de matériaux polymères, de préférence de nature identique.
- 15 12. Machine électrique tournante comportant un stator selon l’une des revendications précédentes.
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2018
- 2018-05-22 FR FR1854240A patent/FR3081628B1/fr active Active
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