FR3133954A1 - Machine électrique comportant un manchon conducteur - Google Patents

Machine électrique comportant un manchon conducteur Download PDF

Info

Publication number
FR3133954A1
FR3133954A1 FR2210913A FR2210913A FR3133954A1 FR 3133954 A1 FR3133954 A1 FR 3133954A1 FR 2210913 A FR2210913 A FR 2210913A FR 2210913 A FR2210913 A FR 2210913A FR 3133954 A1 FR3133954 A1 FR 3133954A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
conductive
rotating
conductive layer
bearing
conductive sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2210913A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3133954B1 (fr
Inventor
Mathieu Hubert
Paul Feliciano
Thomas Perrotin
Anthony SIMONIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
Svenska Kullagerfabriken AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB, Svenska Kullagerfabriken AB filed Critical SKF AB
Priority to FR2210913A priority Critical patent/FR3133954B1/fr
Publication of FR3133954A1 publication Critical patent/FR3133954A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3133954B1 publication Critical patent/FR3133954B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40Structural association with grounding devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/002Conductive elements, e.g. to prevent static electricity
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/083Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2223/00Surface treatments; Hardening; Coating
    • F16C2223/30Coating surfaces
    • F16C2223/70Coating surfaces by electroplating or electrolytic coating, e.g. anodising, galvanising

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Machine électrique (10) comprenant une pièce non rotative (12), une pièce rotative (14), au moins un roulement (15) supportant ladite pièce rotative (14) et un balai de mise à la masse en fibres (18) fixé à ladite pièce non rotative (12), ledit roulement (15) comprenant une bague rotative (16) et une bague non rotative (17) et ledit balai de mise à la masse en fibres (18) comprenant un support (18a) fixé à la pièce non rotative (12) et une pluralité de fibres conductrices (19) ayant une première extrémité (19a) fixée audit support (18a) et une deuxième extrémité libre (19b), opposée à ladite première extrémité (19a), s'étendant vers la pièce rotative (14). La machine électrique (10) comprend un manchon conducteur (20) comprenant une base (21) fixée à la pièce rotative (14) ou à la bague rotative (16) du roulement (15) et une couche conductrice (24) recouvrant au moins partiellement une surface (22b) de la base (21), la deuxième extrémité libre (19b) des fibres conductrices (19) du balai de mise à la masse (18) étant en contact avec ladite couche conductrice (24). Figure 1

Description

Machine électrique comportant un manchon conducteur Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne une machine électrique rotative comportant un balai de mise à la masse, notamment un balai de mise à la masse en fibres.
Les machines rotatives comprennent généralement un boîtier et un arbre rotatif supporté par au moins un roulement.
L'alimentation électrique de machines rotatives génère une différence de potentiel électrique entre l'arbre et le boîtier, qui crée à son tour un potentiel électrique entre une bague de roulement intérieure reliée à l'arbre et une bague de roulement extérieure reliée au châssis de la machine. La différence de potentiel entre les bagues de roulement intérieure et extérieure peut conduire à une décharge de courant à travers le roulement.
Le courant qui passe à travers le roulement peut endommager les chemins de roulement et les éléments roulants dudit roulement. Des décharges électriques peuvent également engendrer des vibrations qui augmentent le bruit acoustique de la machine.
État de la technique antérieure
Il est connu de mettre à la masse un arbre rotatif à l'aide d'un balai de mise à la masse, le balai pouvant être conçu au moyen de fibres conductrices. Le balai de mise à la masse est généralement monté sur le châssis de la machine de sorte que les extrémités distales des fibres entrent en contact radial avec la surface extérieure de l'arbre rotatif.
La conductivité des fibres crée un trajet électrique parallèle et permet ainsi de maintenir l'arbre au même potentiel électrique que le châssis de la machine. Cela permet également de maintenir les bagues intérieure et extérieure du roulement supportant l'arbre au même potentiel électrique et de réduire considérablement les décharges électriques à travers le roulement.
Cependant, même avec ce balai de mise à la masse, la résistance de la surface de l'arbre augmente au cours du temps en raison de l'altération électrique de la surface de l'arbre. En effet, pendant la durée de vie du moteur, une oxydation peut se produire à la surface de l'arbre, par exemple sous l'effet de la chaleur, de l'humidité, du passage d'un courant électrique ou du frottement.
En raison de cette altération de la surface de l'arbre, le balai de mise à la masse aura une résistance et une tension de claquage plus élevées que celles du roulement et ne pourra plus créer de trajet parallèle au courant. Le courant passera alors à travers le roulement et l'endommagera considérablement, voire le détruira.
Il existe donc un besoin de protéger la surface extérieure de la pièce rotative afin d'éviter toute altération pendant la durée de vie du moteur.
Afin de réduire le risque d'oxydation de la surface extérieure de l'arbre, et ainsi rendre maximale sa conductivité, il est connu d'appliquer un revêtement constitué d'une résine, telle que de l'époxy, sur la surface extérieure de l'arbre.
Cependant, ce revêtement présente une faible dureté et peut être endommagé ou enlevé par le glissement du balai de mise à la masse.
Le but de la présente invention est d'améliorer la protection de la surface de glissement de la pièce rotative.
La présente invention a pour objet particulier de fournir une machine électrique comprenant une pièce non rotative, une pièce rotative, au moins un roulement supportant ladite pièce rotative et un balai de mise à la masse en fibres, fixé à ladite pièce non rotative. Ledit roulement comprend une bague rotative et une bague non rotative. Ledit balai de mise à la masse en fibres comprend un support fixé à la pièce non rotative et une pluralité de fibres conductrices ayant une première extrémité fixée audit support et une deuxième extrémité libre, opposée à ladite première extrémité, s'étendant vers la pièce rotative.
La machine électrique comprend en outre un manchon conducteur comprenant une base fixée à la pièce rotative ou à la bague rotative du roulement et une couche conductrice recouvrant au moins partiellement une surface de la base faisant face à la deuxième extrémité libre des fibres conductrices du balai de mise à la masse en fibres de façon que ladite deuxième extrémité libre soit en contact avec ladite couche conductrice.
Le manchon conducteur fait office de surface de glissement dédiée intégrée pour le balai de mise à la masse et assure une résistance de contact minimale au cours du temps et évite toute altération de la surface de glissement au cours du temps.
Le manchon conducteur, et notamment la couche conductrice, fait office de surface de glissement pour l'extrémité libre des fibres du balai de mise à la masse.
Selon un mode de réalisation, la base du manchon conducteur comprend une bague annulaire fixée à la pièce rotative ou à la bague rotative du roulement.
À titre d'exemple, la bague annulaire est emmanchée à force sur la surface cylindrique extérieure de la pièce rotative.
À titre d'exemple, la pièce rotative comprend un épaulement contre lequel prend appui axialement la bague annulaire du manchon conducteur.
En variante, le manchon conducteur prend appui axialement contre la bague rotative du roulement. Dans ce cas, le manchon conducteur fait office de surface de glissement pour le balai et d'élément d'espacement pour le roulement.
Selon un mode de réalisation, la bague annulaire du manchon conducteur comprend un chemin de roulement toroïdal à l'intérieur duquel font saillie les fibres du balai, au moins ledit chemin de roulement étant recouvert de la couche conductrice. Ledit chemin de roulement contient axialement les fibres du balai.
Selon un mode de réalisation, la base du manchon conducteur comprend une partie radiale s'étendant radialement depuis la bague annulaire vers la pièce non rotative, ladite bague annulaire et ladite partie radiale sont reliées par une partie arrondie, et ladite partie radiale du manchon conducteur prend appui axialement contre la bague rotative du roulement.
À titre d'exemple, la couche conductrice recouvre la surface extérieure de la partie arrondie et l'extrémité libre des fibres du balai glisse sur ladite partie arrondie.
Par conséquent, les fibres du balai peuvent s'étendre dans une direction inclinée vers la partie arrondie.
En variante, la couche conductrice peut recouvrir la totalité de la surface extérieure de la base. Les fibres du balai peuvent ainsi venir au contact de la surface extérieure de la bague annulaire ou de la surface latérale de la partie radiale.
Selon un mode de réalisation, la bague annulaire du manchon conducteur comprend une nervure de fixation s'étendant radialement depuis une surface latérale de la bague annulaire vers la pièce non rotative, ladite nervure de fixation coopérant avec une rainure prévue sur une surface de la bague rotative du roulement.
À titre d'exemple, les nervures de fixation peuvent être annulaires ou peuvent comprendre une pluralité de nervures espacées circonférentiellement.
Un sertissage du manchon conducteur sur la bague rotative du roulement permet de simplifier l'assemblage dudit manchon conducteur car aucun contact n'est nécessaire sur la pièce rotative de la machine.
Selon un mode de réalisation, la bague annulaire du manchon conducteur est emmanchée à force ou sertie sur la bague rotative du roulement et dans lequel la base du manchon conducteur comprend une partie radiale s'étendant radialement depuis la bague annulaire vers la pièce rotative, au moins ladite partie radiale étant recouverte de la couche conductrice.
Ladite partie radiale du manchon conducteur peut prendre appui axialement contre la surface latérale de la bague rotative du roulement.
À titre d'exemple, les fibres du balai s'étendent dans une direction inclinée vers la partie radiale. Cette forme particulière du manchon conducteur lui permet d'être compact.
Selon un mode de réalisation, la bague rotative comprend une partie axiale s'étendant axialement au-delà de la surface latérale de la bague non rotative, le manchon conducteur, notamment la bague annulaire, étant emmanché à force sur la surface, notamment la surface extérieure, de la partie axiale de la bague rotative.
Avantageusement, la couche conductrice est appliquée par placage sur la base du manchon conducteur, par exemple par dépôt électrolytique ou par dépôt sans courant.
À titre d'exemple, la base est totalement recouverte de la couche conductrice.
Avantageusement, la base du manchon conducteur est constituée d'un matériau métallique, tel que l'acier, l'acier inoxydable, le laiton, l'aluminium, le cuivre, ou d'un matériau polymère tel que le nylon 6 (PA6), le sulfure de polyphénylène (PPS), le nylon 6-6 (PA66), la polyétheréthercétone (PEEK), etc.
Avantageusement, la couche conductrice est constituée d'un matériau métallique choisi dans un premier groupe de matériaux nobles comprenant l'or, l'argent, le platine, ou dans un deuxième groupe de matériaux communs comprenant l'étain ou le nickel.
À titre d'exemple, la pièce rotative est un arbre et la pièce non rotative est un boîtier.
À titre d'exemple, la bague rotative est la bague intérieure et la bague non rotative est la bague extérieure du roulement.
Brève description des figures
La présente invention et ses avantages seront mieux compris à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation spécifiques donnés à titre non limitatif d'exemples et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels :
est une vue en coupe transversale schématique d'une machine électrique comportant un manchon conducteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
est une vue en coupe transversale schématique d'une machine électrique comportant un manchon conducteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
est une vue en coupe transversale schématique d'une machine électrique comportant un manchon conducteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
est une vue en coupe transversale schématique d'une machine électrique comportant un manchon conducteur selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;
est une vue en coupe transversale schématique d'une machine électrique comportant un manchon conducteur selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ;
est une vue en coupe transversale schématique d'une machine électrique comportant un manchon conducteur selon un sixième mode de réalisation de l'invention ; et
est une vue en coupe transversale schématique d'une machine électrique comportant un manchon conducteur selon un septième mode de réalisation de l'invention.
Description détaillée de l’invention
Les expressions "extérieur" et "intérieur" ont pour référence l'axe de rotation X-X de la pièce rotative de la machine électrique 10, les pièces intérieures étant plus proches dudit axe que les pièces extérieures.
Se référant à la , celle-ci illustre un mode de réalisation d'une machine électrique 10 comprenant un boîtier non rotatif 12, un arbre rotatif 14, un roulement 15 supportant ledit arbre 14 et un balai de mise à la masse en fibres 18 monté dans le boîtier 12.
En variante, la machine peut comprendre une pluralité de roulements.
En variante, l'arbre peut être une pièce non rotative et le boîtier peut être une pièce rotative.
Comme illustré, le boîtier 12 est délimité radialement par une surface cylindrique intérieure 12a et une surface cylindrique extérieure 12b.
Comme illustré sur la , l'arbre rotatif 14 présente une surface cylindrique extérieure 14a étagée comportant un épaulement 14b.
Le roulement 15 est monté radialement sur la surface intérieure ou à l'intérieur de l'alésage 12a du boîtier 12.
L'alésage 12a du boîtier peut être pourvu d'épaulements ou de moyens de retenue axiale destinés à maintenir axialement le roulement 16 à l'intérieur du boîtier 12.
À titre non limitatif d'exemple, le roulement 15 comprend une bague intérieure rotative 16, une bague extérieure non rotative 17 et une rangée d'éléments roulants 15a, comme par exemple des rouleaux, disposés entre les bagues intérieure et extérieure 16, 17. À titre d'exemple, le roulement 15 comprend une cage (non représentée) configurée pour maintenir l'espacement circonférentiel des éléments roulants.
En variante, le roulement 15 peut être un roulement à glissement.
En variante, la bague intérieure 16 peut être une bague non rotative, et la bague extérieure 17 peut être une bague rotative dans le cas où l'arbre est une pièce non rotative.
La bague extérieure 17 et la bague intérieure 16 du roulement 15 se présentent sous la forme de bagues concentriques mobiles en rotation autour de l'axe de rotation X-X du roulement, la bague extérieure 17 entourant radialement la bague intérieure 16.
Comme illustré, la bague intérieure 16 du roulement 15 est de type plein et est délimitée radialement par une surface cylindrique intérieure 16a en contact radial avec l'arbre 14, et par une surface cylindrique extérieure 16b comportant un chemin de roulement pour les éléments roulants 15a. La bague intérieure 16 comprend en outre deux surfaces frontales radiales opposées 16c, 16d qui délimitent axialement la surface cylindrique intérieure 16a et la surface cylindrique extérieure 16b.
Comme illustré, la bague extérieure 17 du roulement 15 est de type plein et est délimitée radialement par une surface cylindrique intérieure 17a comportant un chemin de roulement pour les éléments roulants 15a, et par une surface cylindrique extérieure 17b en contact radial avec la surface intérieure 12a du boîtier 12. La bague extérieure 17 comprend en outre deux surfaces frontales radiales opposées 17c, 17d qui délimitent axialement la surface cylindrique intérieure 17a et la surface cylindrique extérieure 17b.
Le balai de mise à la masse en fibres 18 comprend un support 18a et une pluralité de fibres conductrices 19 ayant une première extrémité 19a fixée audit support 18a et une deuxième extrémité libre 19b, opposée à ladite première extrémité, s'étendant radialement vers l'arbre 14.
Le support 18a est fixé au boîtier 12, par exemple par emmanchement à force sur la surface intérieure 12a du boîtier ou à l'aide d'attaches ou d'adhésifs appropriés. En variante, le support 18a peut être fixé au roulement 15, par exemple à la bague extérieure 17.
À titre d'exemple, les fibres peuvent être des fibres de carbone.
La machine 10 comprend en outre un manchon conducteur 20 faisant office de surface de glissement pour l'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai de mise à la masse 18.
Comme illustré sur la , le manchon conducteur 20 comprend une base 21 comprenant une bague annulaire 22 emmanchée à force sur la surface cylindrique extérieure 14a de l'arbre rotatif 14.
La bague annulaire 22 est délimitée radialement par une surface cylindrique intérieure 22a en contact radial avec l'arbre 14, et par une surface cylindrique extérieure 22b. Le manchon conducteur 22 est en outre délimité axialement par deux surfaces frontales radiales opposées 22c, 22d qui délimitent axialement la surface cylindrique intérieure 22a et la surface cylindrique extérieure 22b.
Comme illustré, l'une des surfaces frontales radiales 22d est en appui axial contre l'épaulement 14b de l'arbre 14. La position axiale du manchon 20 est ainsi définie par ledit épaulement 14b.
La base 21 du manchon conducteur 20 est constituée d'un matériau métallique, tel que l'acier, l'acier inoxydable, le laiton, l'aluminium, le cuivre, ou d'un matériau polymère tel que le nylon 6 (PA6), le sulfure de polyphénylène (PPS), le nylon 6-6 (PA66), la polyétheréthercétone (PEEK), etc.
La surface extérieure 22b de la bague annulaire 22 est en outre recouverte d'une couche 24 de matériau conducteur faite d'un matériau métallique appliqué par dépôt électrolytique ou par dépôt sans courant afin de recouvrir la surface extérieure 22b de la bague annulaire 22.
En variante, toutes les surfaces du manchon conducteur 20 peuvent être recouvertes de la couche conductrice 24.
Comme illustré, la couche conductrice 24 recouvre la totalité de la surface extérieure 22b de la bague annulaire 22. En variante, la couche conductrice 24 peut recouvrir partiellement la surface extérieure 22b de la bague annulaire 22. Dans tous les cas, la couche conductrice 24 fait face à l'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 et forme une surface de glissement pour les fibres 19. L'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 est en contact radial avec la couche conductrice 24 du manchon conducteur 20.
Le matériau métallique de la couche conductrice 24 peut être un matériau noble tel que l'or, l'argent, le platine ou un matériau commun, tel que l'étain ou le nickel.
Un autre mode de réalisation d'une machine électrique 10 illustrée sur la , dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références, ne diffère de la machine de la que par le fait que la surface cylindrique extérieure 14a de l'arbre 14 ne comporte pas d'épaulement et que le manchon conducteur 20 prend appui axialement contre la bague intérieure 16 du roulement 15.
Comme illustré sur la , l'une des surfaces latérales 22d de la bague annulaire 22 de la base 21 du manchon conducteur 20 prend appui axialement contre l'une des surfaces latérales 16c de la bague intérieure 16 du roulement 15.
La bague annulaire 22 illustrée sur la est plus épaisse que la bague annulaire 22 illustrée sur la . Cette structure particulière de la bague annulaire 22 lui permet de supporter des charges axiales lorsque cela est nécessaire.
Le manchon conducteur 20 fait office de surface de glissement pour le balai 18 et d'élément d'espacement pour le roulement 15.
L'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 est en contact radial avec la couche conductrice 24 du manchon conducteur 20.
Un autre mode de réalisation d'une machine électrique 10 illustrée sur la , dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références, ne diffère de la machine de la que par le fait que la bague annulaire 22 du manchon conducteur 20 comprend un chemin de roulement 26.
Comme illustré sur la , la bague annulaire 22 du manchon conducteur 20 est emmanchée à force sur la surface cylindrique extérieure 14a de l'arbre rotatif 14.
Ladite bague annulaire 22 est délimitée radialement par une surface cylindrique intérieure 22a en contact radial avec l'arbre 14, et par une surface cylindrique extérieure 22b. Le manchon conducteur 22 est en outre délimité axialement par deux surfaces frontales radiales opposées 22c, 22d qui délimitent axialement la surface cylindrique intérieure 22a et la surface cylindrique extérieure 22b.
Comme illustré, la surface cylindrique extérieure 22b de la bague annulaire 22 comprend un chemin de roulement toroïdal 26.
Le chemin de roulement toroïdal 26 de la bague annulaire 22 est en outre recouvert d'une couche 24 de matériau conducteur constitué d'un matériau métallique appliqué par dépôt électrolytique ou par dépôt sans courant afin de recouvrir la surface extérieure 22b de la bague annulaire 22.
Comme illustré, la couche conductrice 24 ne recouvre que le chemin de roulement toroïdal 26 de la bague annulaire 22. En variante, la couche conductrice 24 peut recouvrir la totalité de la surface extérieure 22b de la bague annulaire 22.
Le chemin de roulement toroïdal 26 de la bague annulaire 22 permet de contenir axialement les fibres 19 du balai 18 sur le manchon 20, par exemple au centre du manchon 20, afin de rendre maximal le contact en empêchant les fibres de se déplacer axialement.
L'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 est en contact radial avec la couche conductrice 24 du manchon conducteur 20.
Un autre mode de réalisation d'une machine électrique 10 représentée sur la , dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références, ne diffère de la machine de la que par la forme du manchon conducteur 20.
Comme illustré sur la , la base 21 du manchon conducteur 20 comprend une bague annulaire 22 et une partie radiale 28 s'étendant radialement depuis la bague annulaire 22 vers l'extérieur. Ladite bague annulaire 22 et ladite partie radiale 28 sont reliées par une partie arrondie 29.
Comme illustré sur la , la bague annulaire 22 du manchon conducteur 20 est emmanchée à force sur la surface cylindrique extérieure 14a de l'arbre rotatif 14.
La partie radiale 28 du manchon conducteur 20 prend appui axialement contre la bague intérieure 16 du roulement 15.
Comme illustré, la couche conductrice 24 recouvre la surface extérieure 29a de la partie arrondie 29 et l'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai glisse sur ladite partie arrondie 29.
Par conséquent, les fibres 19 du balai s'étendent dans une direction inclinée vers la partie arrondie 29 et l'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 est en contact radial et axial avec la couche conductrice 24 du manchon conducteur 20.
En variante, la couche conductrice 24 peut recouvrir la totalité de la surface extérieure de la base 21. Les fibres 19 du balai peuvent ainsi être en contact radial avec la surface extérieure 22b de la bague annulaire 22 ou en contact axial avec la surface latérale 28a de la partie radiale 28.
Un autre mode de réalisation d'une machine électrique 10 illustrée sur la , dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références, ne diffère de la machine de la que par le fait que le manchon conducteur 20 est serti sur le roulement 15.
Comme illustré sur la , la bague annulaire 22 du manchon conducteur 20 comprend une nervure de fixation 22e s'étendant radialement depuis une surface latérale 22d de la bague annulaire 22 vers l'extérieur. Ladite nervure de fixation 22e coopère avec une rainure 16e prévue sur la surface intérieure 16a de la bague intérieure 16 du roulement 15.
L'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 est en contact radial avec la couche conductrice 24 du manchon conducteur 20.
Les nervures de fixation 22e peuvent être annulaires ou peuvent comprendre une pluralité de nervures espacées circonférentiellement.
Le sertissage du manchon conducteur 20 sur la bague intérieure du roulement 15 permet de simplifier l'assemblage dudit manchon conducteur étant donné qu'aucun contact n'est nécessaire sur l'arbre et qu'une meilleure concentricité est obtenue entre le balai et le manchon.
Un autre mode de réalisation d'une machine électrique 10 illustrée sur la , dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références, ne diffère de la machine de la que par le fait que le manchon conducteur 20 est serti sur le roulement 15 et par la forme dudit manchon conducteur 20.
Comme illustré sur la , la base 21 du manchon conducteur 20 comprend une bague annulaire 22 et une partie radiale 28 s'étendant radialement depuis la bague annulaire 22 vers l'intérieur.
Comme illustré sur la , la bague annulaire 22 du manchon conducteur 20 est emmanchée à force ou sertie sur la surface cylindrique extérieure 16b de la bague intérieure 16 du roulement 15.
La partie radiale 28 du manchon conducteur 20 prend appui axialement contre la surface latérale 16c de la bague intérieure 16 du roulement 15.
Comme illustré, la couche conductrice 24 recouvre la surface latérale 28a de la partie radiale 28 et l'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai glisse sur ladite surface latérale 28a.
Par conséquent, les fibres 19 du balai s'étendent dans une direction inclinée vers la partie radiale 28 et l'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 est en contact axial avec la couche conductrice 24 du manchon conducteur 20.
Cette forme particulière du manchon conducteur 20 lui permet d'être compact.
Un autre mode de réalisation d'une machine électrique 10 illustrée sur la , dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références, ne diffère de la machine de la que par le fait que le manchon conducteur 20 est emmanché à force sur le roulement 15.
Comme illustré sur la , la bague intérieure 16 comprend une partie axiale 16f s'étendant axialement au-delà de la surface latérale 17c de la bague extérieure 17.
La bague annulaire 22 du manchon conducteur 20 est emmanchée à force sur la surface extérieure de la partie axiale 16f de la bague intérieure 16.
L'extrémité libre 19b des fibres 19 du balai conducteur 18 est en contact radial avec la couche conductrice 24 du manchon conducteur 20.
Dans tous les modes de réalisation, la base 21 du manchon conducteur 20 est constituée d'un matériau métallique, tel que l'acier, l'acier inoxydable, le laiton, l'aluminium, le cuivre, ou d'un matériau polymère tel que le PA6, le PPS, le PA66, le PEEK, etc.
La base 21 est en outre recouverte de la couche 24 de matériau conducteur constitué d'un matériau métallique appliqué par dépôt électrolytique ou par dépôt sans courant afin de recouvrir au moins partiellement la surface extérieure de la base 21.
En variante, toutes les surfaces de la base 21 peuvent être recouvertes de la couche 24.
Dans tous les modes de réalisation, le matériau métallique de la couche conductrice 24 peut être un matériau noble, tel que l'or, l'argent, le platine, ou un matériau commun, tel que l'étain ou le nickel.
Les métaux nobles sont extrêmement résistants aux altérations chimiques et donc à la corrosion. En outre, le placage offre une surface de glissement plus dure qu'un revêtement époxy et est donc plus résistante au cours du temps à l'abrasion du balai.
Les métaux communs présentent très rapidement une couche de corrosion, mais qui est toutefois suffisamment mince pour conserver de bonnes performances électriques.
En combinant un balai de mise à la masse avec un manchon dont la surface de glissement est constituée d'un matériau conducteur de ce type, on réduit la résistance de contact et la tension de claquage du balai pendant la durée de vie du moteur.
Grâce à l'invention, les altérations de la surface de glissement sont réduites pendant la durée de vie de la machine.
Il convient de noter que la machine électrique a été décrite en référence à un exemple de mode de réalisation dans lequel l'arbre est la pièce rotative et le boîtier est la pièce non rotative. Cependant, l'invention concerne également des modes de réalisation dans lesquels l'arbre est la pièce non rotative et le boîtier est la pièce rotative. De manière générale, le balai de mise à la masse en fibres est fixé à la pièce non rotative ou à la bague non rotative du roulement et le manchon conducteur est fixé à la pièce rotative ou à la bague rotative du roulement.

Claims (8)

  1. Machine électrique (10) comprenant une pièce non rotative (12), une pièce rotative (14), au moins un roulement (15) supportant ladite pièce rotative (14) et un balai de mise à la masse en fibres (18) fixé à ladite pièce non rotative (12), ledit roulement (15) comprenant une bague rotative (16) et une bague non rotative (17), et ledit balai de mise à la masse en fibres (18) comprenant un support (18a) fixé à la pièce non rotative (12) et une pluralité de fibres conductrices (19) ayant une première extrémité (19a) fixée audit support (18a) et une deuxième extrémité libre (19b), opposée à ladite première extrémité (19a), s'étendant vers la pièce rotative (14), la machine électrique (10) comprenant en outre un manchon conducteur (20) comprenant une base (21) avec une bague annulaire (22) fixée à la pièce rotative (14) ou à la bague rotative (16) du roulement (15), et une couche conductrice (24) recouvrant au moins partiellement une surface (22b, 26, 28a, 29a) de la base (21), la deuxième extrémité libre (19b) des fibres conductrices (19) du balai de mise à la masse en fibres (18) étant en contact avec ladite couche conductrice (24),
    caractérisé en ce que la base (21) du manchon conducteur (20) comprend une partie radiale (28) s'étendant radialement depuis la bague annulaire (22) vers la pièce rotative (14), au moins ladite partie radiale (28) étant recouverte de la couche conductrice (24).
  2. Machine électrique (10) selon la revendication 1, dans laquelle ladite bague annulaire (22) et ladite partie radiale (28) sont reliées par une partie arrondie (29), et ladite partie radiale (28) du manchon conducteur (20) prend appui axialement contre la bague rotative (16) du roulement (15).
  3. Machine électrique (10) selon la revendication 2, dans laquelle une surface extérieure (22b) de la bague annulaire (22) est en outre recouverte d'une couche conductrice (24).
  4. Machine électrique (10) selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la couche conductrice (24) recouvre une surface extérieure (29a) de la partie arrondie (29), les fibres (19) du balai s'étendant dans une direction inclinée vers la partie arrondie (29) et l'extrémité libre (19b) des fibres (19) du balai conducteur (18) étant en contact radial et axial avec la couche conductrice (24) du manchon conducteur (20).
  5. Machine électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la bague annulaire (22) du manchon conducteur (20) comprend un chemin de roulement toroïdal (26) à l'intérieur duquel font saillie les fibres (19) du balai (18), au moins ledit chemin de roulement (26) étant recouvert de la couche conductrice (24).
  6. Machine électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche conductrice (24) est appliquée par placage sur la base (21) du manchon conducteur (20).
  7. Machine électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la base (21) du manchon conducteur (20) est constituée d'un matériau métallique, tel que l'acier, l'acier inoxydable, le laiton, l'aluminium, le cuivre, ou d'un matériau polymère tel que le nylon 6 (PA6), le sulfure de polyphénylène (PPS), le nylon 6-6 (PA66), la polyétheréthercétone (PEEK).
  8. Machine électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche conductrice (24) est constituée d'un matériau métallique choisi dans un premier groupe de matériaux nobles comprenant l'or, l'argent, le platine, ou dans un deuxième groupe de matériaux communs comprenant l'étain ou le nickel.
FR2210913A 2021-04-12 2022-10-21 Machine électrique comportant un manchon conducteur Active FR3133954B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2210913A FR3133954B1 (fr) 2021-04-12 2022-10-21 Machine électrique comportant un manchon conducteur

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT202100009005 2021-04-12
IT102021000009005A IT202100009005A1 (it) 2021-04-12 2021-04-12 Electrical machine having a conductive sleeve
FR2202515A FR3121802A1 (fr) 2021-04-12 2022-03-22 Machine électrique comportant un manchon conducteur
FR2210913A FR3133954B1 (fr) 2021-04-12 2022-10-21 Machine électrique comportant un manchon conducteur

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2202515A Division FR3121802A1 (fr) 2021-04-12 2022-03-22 Machine électrique comportant un manchon conducteur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3133954A1 true FR3133954A1 (fr) 2023-09-29
FR3133954B1 FR3133954B1 (fr) 2024-02-09

Family

ID=76601616

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2202515A Pending FR3121802A1 (fr) 2021-04-12 2022-03-22 Machine électrique comportant un manchon conducteur
FR2210913A Active FR3133954B1 (fr) 2021-04-12 2022-10-21 Machine électrique comportant un manchon conducteur

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2202515A Pending FR3121802A1 (fr) 2021-04-12 2022-03-22 Machine électrique comportant un manchon conducteur

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220329127A1 (fr)
CN (1) CN115208135A (fr)
DE (1) DE102022203026A1 (fr)
FR (2) FR3121802A1 (fr)
IT (1) IT202100009005A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3120754B1 (fr) * 2021-03-11 2023-10-27 Skf Svenska Kullagerfab Ab Ensemble de brosse de mise à la terre

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005114119A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Nsk Ltd 通電装置、転がり支持装置
DE102018115732A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager mit integrierter Stromableitfunktion
US20210088076A1 (en) * 2019-09-25 2021-03-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rolling bearing having a sensor and drive unit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4911354B2 (ja) * 2007-05-15 2012-04-04 株式会社ジェイテクト 通電軸受
CN102918288B (zh) * 2010-04-02 2015-06-10 Skf公司 具有密封垫片和环形护罩的滚动轴承
US9831739B2 (en) * 2012-06-18 2017-11-28 Inpro/Seal Llc Explosion-proof current diverting device
DE102016010926A1 (de) * 2016-03-03 2017-09-07 Kaco Gmbh + Co. Kg Wellenerdungsring
US10931179B2 (en) * 2018-03-20 2021-02-23 Aktiebolaget Skf Fiber grounding brush
DE102018117315A1 (de) * 2018-07-18 2020-01-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager und Lageranordnung mit diesem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005114119A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Nsk Ltd 通電装置、転がり支持装置
DE102018115732A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager mit integrierter Stromableitfunktion
US20210088076A1 (en) * 2019-09-25 2021-03-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rolling bearing having a sensor and drive unit

Also Published As

Publication number Publication date
FR3133954B1 (fr) 2024-02-09
DE102022203026A1 (de) 2022-10-13
US20220329127A1 (en) 2022-10-13
FR3121802A1 (fr) 2022-10-14
IT202100009005A1 (it) 2022-10-12
CN115208135A (zh) 2022-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0475841B1 (fr) Palier à roulement à contacts électriques tournants
EP1452753B1 (fr) Palier à roulement instrumenté
EP2870323B1 (fr) Dispositif de joint d'etancheite de palier de turbomachine avec deux joints elastiques
FR3108956A1 (fr) Ensemble combiné d'un isolant et d'un conducteur pour des paliers à conducteur ajustable
FR3109036A1 (fr) Ensemble combiné d'un isolant et d'un conducteur pour des paliers à isolant enveloppé
CA2588956C (fr) Boitier d'accessoires dans un moteur d'avion tel qu'un turboreacteur
FR2775239A1 (fr) Montage sur palier a roulement a passage de courant pour vehicule feeroviaire
FR3133954A1 (fr) Machine électrique comportant un manchon conducteur
FR3108955B1 (fr) Ensemble combiné d'un isolant et d'un conducteur pour des paliers à conducteur fixe
CA2769692A1 (fr) Dispositif de precontrainte a action circonferentielle
FR2702567A1 (fr) Dispositif de détection radiale de la vitesse de rotation d'un roulement et roulement muni d'un tel dispositif intégré.
EP3528368A1 (fr) Rotor aux aimants permanents d'une machine électrique tournante
FR2859256A1 (fr) Couronne d'orientation
FR3120754A1 (fr) Ensemble de brosse de mise à la terre
FR3132807A1 (fr) Machine électrique avec un manchon conducteur
EP2462361B1 (fr) Dispositif de precontrainte a action radiale
FR3121800A1 (fr) Machine électrique comportant une couche conductrice
WO2003019735A1 (fr) Dispositif de transmission electrique de systemes rotatifs
CN113028063A (zh) 密封装置和轴承组件
FR3141012A1 (fr) Ensemble de brosse de mise à la terre
FR3141013A1 (fr) Ensemble de brosse de mise à la terre
FR2896022A1 (fr) Garniture d'etancheite tournante et palier a roulement comportant une telle garniture
FR3132806A1 (fr) Ensemble de brosse de mise à la terre
FR3133491A1 (fr) Ensemble de brosse de mise à la terre
FR3090765A1 (fr) Roulement comportant un flasque fixé par des ÉLÉments de fixation dans des trous d’une des bagues du roulement

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20230929

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3