FR2853460A1 - Collecteur pour moteur electrique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un collecteur 100 destiné à alimenter des bobines d'induit 4 d'un moteur électrique, le collecteur 100 comportant une pluralité de pistes conductrices 110 qui sont respectivement destinées, d'une part, à être connectées électriquement aux différentes bobines 4 de l'induit 10, et d'autre part, à coopérer par contact glissant avec au moins deux balais d'alimentation 5, 6.L'invention est remarquable en ce que chaque paire de pistes conductrices 110, qui est destinée à être couplée à une même bobine d'induit 4, est apte à être alimentée par deux balais d'alimentation 5, 6 sensiblement adjacents.
Description
COLLECTEUR POUR MOTEUR ELECTRIQUE
La présente invention concerne un collecteur destiné à alimenter un induit de moteur électrique.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des moteurs électriques de véhicules automobiles.
Il est connu d'utiliser un collecteur à lames et 10 au moins deux balais d'alimentation pour faire fonctionner un moteur électrique, c'est-à-dire pour alimenter une série de bobines portées par un induit, lui-même monté mobile en rotation à l'intérieur d'un inducteur. Un collecteur à lames se présente 15 généralement sous la forme d'un cylindre en résine isolante, à la surface duquel sont solidarisées longitudinalement une série de lames conductrices en cuivre connectées électriquement aux différentes bobines d'induit. On rappelle par ailleurs qu'un balai 20 d'alimentation est une pièce conductrice permettant d'assurer par contact glissant, une liaison électrique d'un organe mobile avec un contact fixe. Dans la pratique, on utilise préférentiellement des charbons, c'est-à-dire des pièces frittées à haute teneur en 25 carbone, qui présentent le double avantage d'être bon conducteur et de s'user relativement peu.
Dans un moteur électrique standard, les deux balais chargés d'alimenter l'induit sont classiquement positionnés de part et d'autre du collecteur, de 30 manière diamétralement opposée. Ainsi, tous deux sont en mesure de coopérer systématiquement par contact glissant avec deux lames conductrices disposées à 1800 l'une de l'autre, l'une étant alors alimentée positivement, l'autre négativement. Ce positionnement 2 2853460 relatif est en fait imposé par la nature du bobinage de l'induit qui, classiquement, requiert que la moitié des bobines soit alimentée avec un courant de sens donné, et que l'autre moitié des bobines soit alimentée avec 5 un courant de sens contraire. Or de manière parfaitement connue, une disposition diamétralement opposée des lames conductrices permet d'atteindre ce résultat. Quoi qu'il en soit, chaque balai ainsi positionné est en mesure de coopérer successivement par 10 contact glissant avec chaque lame conductrice au fur et à mesure de la rotation de l'induit, le collecteur étant solidarisé à l'arbre d'induit par l'intermédiaire de l'isolant cylindrique supportant lesdites lames conductrices.
Ce type de montage présente toutefois l'inconvénient de nécessiter la présence d'une pièce support spécifique dont la fonction est de maintenir les balais en opposition diamétrale. Cette pièce indépendante, appelée communément plaquette porte 20 charbons, est dans la pratique positionnée dans un plan normal à l'axe du collecteur. Elle présente généralement une forme sensiblement circulaire et dispose d'un trou traversant central destiné au passage du collecteur. Dans un exemple classique de 25 réalisation, la pièce support est essentiellement constituée par une plaquette rigide qui supporte, d'un côté, des cages dans lesquels sont montés mobiles en translation radiale des charbons d'alimentation, et de l'autre coté, des pistes conductrices à base d'alliage 30 de cuivre qui sont destinées à assurer l'alimentation électrique desdits charbons via lesdites cages.
Or, outre le fait qu'elle constitue à elle seule une référence supplémentaire à gérer d'un point de vue logistique, une telle pièce support s'avère particulièrement coûteuse à produire du fait du nombre et de la complexité d'assemblage des différents constituants la composant. En effet, la réalisation d'une plaquette porte charbons nécessite notamment de 5 sertir des cages sur une plaquette, de glisser les charbons, de mettre en place des ressorts de compression, de fermer les cages, de mettre en place des pistes conductrices de l'autre coté de la plaquette, de souder les pistes conductrices aux cages, 10 etc. De plus, le nombre, la variété et la petite taille des différents composants font qu'industriellement, leur assemblage ne peut être automatisé dans des proportions satisfaisantes. Par ailleurs, La mise en place et la solidarisation de la plaquette porte 15 charbons sur le socle du moteur électrique représente également un coût non négligeable.
Une plaquette porte charbons doit par ailleurs pouvoir être alimentée électriquement et recevoir des informations de commande. C'est pourquoi elle doit être 20 reliée électriquement au connecteur principal du moteur électrique, celui qui est destiné à coopérer avec un connecteur complémentaire externe. Or le connecteur principal n'est généralement pas positionné à proximité directe de la plaquette porte charbons car il existe 25 d'autres composants électriques à connecter à l'intérieur du moteur électrique. Quoi qu'il en soit, pour pouvoir alimenter la plaquette porte charbons, il est nécessaire d'établir une connexion spécifique, ce qui représente là encore un surcoût non négligeable.
La présence d'une plaquette porte charbons constitue également un inconvénient majeur lorsqu'il s'agit de mettre en place un induit dans un moteur électrique. En effet, durant cette opération, l'induit doit être inséré à travers le trou traversant ménagé au 4 2853460 centre de la plaquette porte charbons, jusqu'à ce que ladite plaquette soit positionnée à la perpendiculaire du collecteur. Mais comme les charbons sont montés radialement mobiles en translation l'un vers l'autre, 5 de part leurs couplages avec des ressorts de poussée destinés ultérieurement à garantir le contact avec le collecteur, leurs extrémités libres respectives ont par conséquent naturellement tendance à s'étendre au niveau du trou traversant. Afin d'éviter que ces extrémités 10 libres viennent empêcher l'insertion de l'induit, et notamment du collecteur, il est nécessaire de bloquer les charbons dans une position de retrait avant de passer l'induit à l'intérieur de la plaquette porte charbons. Ce maintien peut être réalisé par différentes 15 méthodes connues, comme par exemple celle qui consiste à placer une pièce formant bouchon autour des charbons l'ensemble étant agencé de manière à ce que le collecteur vienne arracher le bouchon lors de l'insertion de l'induit, et libère ainsi les charbons. 20 Il n'en demeure pas moins que cette opération est compliquée et qu'elle génère la formation d'un déchet solide autour de l'arbre de l'induit, à savoir le bouchon.
Aussi le problème technique à résoudre, par 25 l'objet de la présente invention, est de proposer un collecteur destiné à alimenter des bobines d'induit d'un moteur électrique, le collecteur comportant une pluralité de pistes conductrices qui sont respectivement destinées, d'une part, à être connectées 30 électriquement aux différentes bobines de l'induit, et d'autre part, à coopérer par contact glissant avec au moins deux balais d'alimentation, collecteur qui permettrait d'éviter les problèmes de l'état de la technique en étant notamment d'une mise en oeuvre sensiblement simplifiée, tout en garantissant une diminution significative des coûts de production.
La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que chaque paire de 5 pistes conductrices, qui est destinée à être couplée à une même bobine d'induit, est apte à être alimentée par deux balais d'alimentation sensiblement adjacents.
L'invention telle qu'ainsi définie présente tout d'abord l'avantage de pouvoir se passer d'une pièce 10 support indépendante pour assurer le maintien des balais. Ces derniers ne sont en effet plus positionnés de manière diamétralement opposée, mais sensiblement l'un à côté de l'autre d'un même côté du collecteur. Il est ainsi parfaitement envisageable de maintenir les 15 balais en position à partir d'une pièce périphérique existante, faisant déjà partie intégrante de la structure du moteur électrique, comme par exemple une plaque de fermeture. Quoi qu'il en soit, l'absence de pièce support, ou autre plaquette porte charbons 20 spécifique, signifie avantageusement la suppression d'une référence à gérer, qui plus est au prix de revient relativement élevé comme on l'a vu précédemment.
L'invention présente ensuite l'avantage de 25 faciliter grandement le montage des composants internes du moteur électrique. La mise en place de l'induit, auquel est solidarisé le collecteur, peut désormais s'effectuer avant celle des balais d'alimentation, contrairement à ce qui se passe dans l'art antérieur. 30 La problématique, liée à l'encombrement des balais au niveau du trou traversant au moment de l'insertion de l'induit, est ainsi supprimée grâce au montage desdits balais suivant un mouvement d'approche radial par rapport audit induit. L'extrémité libre de chaque balai 6 2853460 vient alors se comprimer naturellement contre le collecteur. Ces particularités permettent en outre de se passer avantageusement de tout blocage préalable des balais, et donc de l'utilisation d'un quelconque 5 bouchon dont la présence permanente à proximité de l'arbre de l'induit pouvait s'avérer préjudiciable dans le temps.
Enfin, l'invention présente l'avantage de pouvoir regrouper efficacement les différentes liaisons 10 électriques d'alimentation et/ou de transmission d'informations équipant le moteur. Les balais, qui sont désormais extrêmement proches l'un de l'autre, peuvent en effet être positionnés à proximité directe des capteurs et/ou interrupteurs et/ou connecteurs et/ou 15 autres composants électriques du moteur. On peut ainsi concevoir avantageusement une pièce de connexion unique extrêmement compacte.
La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la 20 description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles.
Cette description donnée à titre d'exemple non
limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention 25 peut être réalisée, en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente, en vue de côté, un induit doté d'un collecteur selon un premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 illustre en perspective le collecteur de la figure 1.
La figure 3 est une vue de dessus de l'insert qui est destiné à constituer la surface externe du collecteur des figures 1 et 2.
7 2853460 La figure 4 constitue une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation de l'insert de la figure 3.
La figure 5 est une vue similaire à la figure 1, 5 mais dans laquelle le collecteur coopère avec un capteur de mesure.
La figure 6 représente un induit doté d'un collecteur selon une variante du premier mode de réalisation des figures 1 à 5.
La figure 7 illustre en perspective et plus en détail le collecteur de la figure 6.
La figure 8 constitue une vue de côté d'un induit doté d'un collecteur selon un second mode de réalisation de l'invention.
La figure 9 fait apparaître plus en détail les connexions entre les deux parties du collecteur de la figure 8.
La figure 10 montre spécifiquement une connexion entre deux lames conductrices du collecteur des figures 20 8 et 9.
La figure 11 est une vue de côté d'un induit doté d'un collecteur selon une variante du second mode de réalisation de l'invention des figures 8 à 10.
La figure 12 représente en perspective et en 25 détail le collecteur de la figure 11.
La figure 13 montre en détail les moyens de liaison du collecteur des figures 11 et 12.
Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par des références identiques. De même, 30 seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique.
La figure 1 illustre un induit 10 qui est destiné à être monté dans un moteur électrique non représenté 8 2853460 ici pour d'évidentes raisons de clarté. Dans cet exemple de réalisation, l'induit 10 comporte classiquement un arbre 1 en acier sur lequel est emmanchée à force une pièce métallique 2 en forme 5 d'étoile, dont les branches 3 servent de support d'enroulement à une pluralité de bobines 4 conductrices.
L'induit 10 est également pourvu d'un collecteur destiné à alimenter les bobines 4 en courant 10 électrique. Pour cela, le collecteur 100 est doté d'une pluralité de pistes conductrices 110 qui sont aptes à coopérer par contact glissant avec deux balais d'alimentation 5, 6 se présentant ici sous la forme de classique charbons 5a, 6a montés mobiles en translation 15 dans des cages 5b, 6b. Les pistes conductrices 100 sont par ailleurs reliées électriquement aux différentes bobines 4, de telle manière que chacune desdites bobines 4 soit classiquement connectées à deux pistes conductrices 110.
Conformément à l'objet de la présente invention, chaque paire de pistes conductrices 110, qui est destinée à être couplée à une même bobine d'induit 4, est apte à être alimentée par deux balais d'alimentation 5, 6 sensiblement adjacents.
Dans ce mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, le collecteur 100 comporte un élément isolant cylindrique 120 à la surface duquel s'étend longitudinalement chaque piste conductrice 110 dont les extrémités 111, 112 sont respectivement, d'une part, 30 positionnées au niveau de deux génératrices diamétralement opposées, et d'autre part, aptes à coopérer par contact glissant avec un des balais d'alimentation 5, 6.
9 2853460 Le fait que les pistes conductrices 110 s'étendent longitudinalement signifie qu'elles sont ménagées au niveau de la surface cylindrique de l'élément isolant 120, entre les deux directrices du cylindre constituant 5 ledit élément isolant 120. Quoi qu'il en soit, l'ensemble constitue une pièce monobloc qui présente l'avantage de pouvoir être insérée relativement facilement sur l'arbre d'induit 1.
Selon une particularité de ce premier mode de 10 réalisation, les extrémités 111, 112 de chaque piste conductrice 110 sont reliées entre elles par une lame intermédiaire conductrice 113 qui s'étend de manière oblique et qui est enroulée sur sensiblement la moitié de l'élément isolant cylindrique 120.
Une telle configuration est parfaitement équivalente aux collecteurs de l'art antérieur puisque l'alimentation électrique des bobines 4 est réalisée systématiquement à partir de deux extrémités de pistes conductrices 110, positionnées à 180 l'une de l'autre. 20 Mais à la différence de ces mêmes collecteurs de l'état de la technique, l'alimentation électrique de chaque paire de pistes conductrices concernées est ici avantageusement réalisée par l'intermédiaire de deux balais 5, 6 situé du même côté du collecteur 100, 25 c'est-à-dire l'un à côté de l'autre, sensiblement dans un même plan.
La figure 3 illustre plus particulièrement l'insert métallique 116 qui est destiné à être solidarisé sur l'élément isolant 120, puis 30 partiellement découpé pour isoler les différentes pistes conductrices 110, et ainsi constituer le collecteur 100. On remarque que chaque extrémité 111, 112 de chaque piste conductrice 110 comporte un tenon d'ancrage 114 qui est destiné à être plié à 2853460 sensiblement 900 vers l'intérieur afin d'améliorer la tenue entre ladite piste conductrice 110 et l'élément isolant cylindrique 120 associé. Par ailleurs, l'extrémité 111 de chaque piste conductrice 110, qui 5 est destinée à être positionnée à proximité des bobines d'induit 4, comporte une languette 115 apte à constituer un crochet de fixation pour le fil de bobinage desdites bobines 4.
Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 3, 10 chaque lame intermédiaire conductrice 113 est affleurante.
Cependant, conformément à la variante de réalisation représentée figure 4, chaque lame intermédiaire conductrice 113 peut être concave et être 15 par ailleurs recouverte d'un matériau isolant. De préférence, chaque lame intermédiaire conductrice 113 est surmoulée avec le matériau constituant l'élément isolant cylindrique 120. Cette caractéristique permet d'améliorer encore l'ancrage des pistes conductrices 20 110 par rapport à l'élément isolant 120, mais également d'isoler électriquement la partie centrale du collecteur 100. Dans la pratique, des lames intermédiaires conductrices 113 de formes concaves pourront être réalisées par emboutissage d'un insert 25 métallique du type de celui de la figure 3. Dans ce cas de figure, la concavité des lames intermédiaires conductrices 113 constitue un avantage certain au moment du découpage des pistes conductrices 110 car les risques de sections intempestives sont quasi supprimés 30 du fait que les extrémités 111, 112 sont décalées par rapport aux lames intermédiaires conductrices 113.
Mais dans le mode particulier des figures 1 à 3, le fait que les lames intermédiaires conductrices 113 soient affleurantes permet d'exploiter efficacement la il 2853460 partie centrale du collecteur 100. Conformément à la figure 5, il est ainsi avantageusement possible d'intercaler entre les deux balais d'alimentation 5, 6 un capteur de mesure 7 apte à coopérer avec les 5 différentes lames intermédiaires conductrices 113. Le capteur de mesure 7 peut être utilisé pour déterminer différente grandeur utile, comme par exemple la vitesse de rotation de l'induit 10. Par ailleurs, le capteur de mesure 7 peut être de tout type connu, par exemple à 10 contact, inductif, etc. Cette caractéristique permet avantageusement d'apporter de la valeur ajoutée au moteur électrique doté d'un tel collecteur 100.
Conformément à la variante de réalisation visible sur les figures 6 et 7, le collecteur 100 peut 15 également être doté d'une pluralité de pales 131, formant hélice de refroidissement 130, qui s'étendent radialement et de manière régulière autour de la partie centrale dudit collecteur 100. Cette caractéristique permet avantageusement d'assurer un brassage de l'air 20 ambiant autour du collecteur 100, et donc de ventiler l'un des points les plus chauds du moteur électrique.
Il est en effet connu que les contacts glissants entre les balais 5, 6 et les pistes conductrices 110 génèrent un certain nombre de frottements, ainsi que de petits 25 arcs électriques dus aux inversions de polarités, qui concourent à élever la température dans des proportions significatives. La présence d'au moins une hélice de refroidissement 130, entraînée directement en rotation par la mise en oeuvre de l'induit 10, permet alors de 30 préserver les caractéristiques fonctionnelles du moteur électrique, et en tout cas d'éviter les risques de surchauffe.
Bien entendu, il est possible de doter le collecteur 100 de plusieurs hélices de refroidissement 12 2853460 en fonction de la place disponible, et notamment de la présence ou non d'un capteur de mesure 7 central.
De manière particulièrement avantageuse, les pales 131 constituant chaque hélice de refroidissement 130 5 peuvent être réalisées au moment de la fabrication du collecteur 100, notamment lors du surmoulage de l'élément isolant 120 à l'intérieur de l'insert métallique 116 qui est destiné à constituer les pistes conductrices 110, en utilisant un moule de forme 10 adéquate.
Les figures 8 à 13 correspondent à un second mode de réalisation de l'invention. La figure 8 fait plus particulièrement apparaître un induit 20 qui se différencie du premier mode de réalisation précédemment 15 décrit par la structure de son collecteur 200.
Ainsi qu'on peut le voir plus précisément sur la figure 9, le collecteur 200 comporte tout d'abord un premier élément isolant cylindrique 221 à la surface duquel s'étendent longitudinalement une pluralité de 20 premières lames conductrices 211 qui sont destinées, d'une part, à être respectivement connectées aux différentes bobines 4 portées par l'induit 20, et d'autre part, à coopérer par contact glissant avec au moins un balai d'alimentation 5. Le collecteur 200 est 25 doté ensuite d'un second élément isolant cylindrique 222 à la surface duquel s'étendent longitudinalement une pluralité de secondes lames conductrices 212 destinées à coopérer par contact glissant avec au moins un autre balai d'alimentation 6. Le collecteur 200 est 30 pourvu enfin de moyens de liaison 230 aptes à relier électriquement chaque première lame conductrice 211 à la seconde lame conductrice 212 qui lui est diamétralement opposée, les premières lames 13 2853460 conductrices 211 et les secondes lames conductrices 212 ainsi connectées formant pistes conductrices 210.
Concrètement, le collecteur 200 est composé de deux éléments 221, 222 qui supportent chacune une 5 pluralité de lames conductrices 211, 212 en mesure de coopérer par contact glissant avec un des balais d'alimentation 5, 6, et qui sont interconnectées par l'intermédiaire de moyens de liaison 230, formant interface. L'ensemble est par ailleurs agencé de 10 manière à ce que chaque lame conductrice 211 d'un des éléments 221 du collecteur 200 soit reliée électriquement à une lame conductrice 212 positionnée à 1800 sur l'autre élément 222.
Les figures 8 à 10 correspondent en fait à une 15 première variante de ce second mode de réalisation, variante qui se caractérise par le fait que les moyens de liaison 230 sont constitués par une pluralité de fils conducteurs 240 qui sont respectivement solidarisés entre chaque première lame conductrice 211 20 et la seconde lame conductrice 212 diamétralement opposée (figure 10).
Selon une seconde variante du second mode de réalisation, visible cette fois sur les figures il à 13, les moyens de liaison 230 comportent une interface 25 monobloc 250 qui intègre une pluralité de pistes conductrices 251. Par ailleurs, les extrémités 252 de chaque piste conductrice 251 sont respectivement en mesure de coopérer par contact avec une première lame conductrice 211 et la seconde lame conductrice 212 30 diamétralement opposée.
Conformément à un premier mode de réalisation envisageable, l'interface monobloc 250 peut être constitué par un composite dont la structure comporte une pluralité de pistes conductrices 251 séparées par 14 2853460 des films isolants. Les deux extrémités 252, formant plots, de chaque piste conductrice 251 sont alors agencées de manière à pouvoir coopérer par contact avec respectivement une première lame conductrice 211 et la seconde lame conductrice 212 diamétralement opposée.
Conformément à un second mode de réalisation envisageable, l'interface monobloc 250 peut également être constituée par un circuit imprimé comportant une pluralité de pistes conductrices 251. Là encore, les 10 deux extrémités 252, formant plots, de chaque piste conductrice 251 sont agencées de manière à pouvoir coopérer par contact avec respectivement une première lame conductrice 211 et la seconde lame conductrice 212 diamétralement opposée.
L'avantage d'une interface composite par rapport à une interface en circuit imprimé réside essentiellement dans son épaisseur moindre. Cette caractéristique permet de ne pas augmenter outre mesure l'encombrement axial du moteur électrique.
Bien entendu, l'invention concerne tout induit 10, de moteur électrique doté d'au moins un collecteur 100, 200 tel que précédemment décrit.
De la même manière, l'invention est également applicable à tout moteur électrique pourvu d'au moins 25 un collecteur 100, 200 tel que précédemment décrit, et ce quel que soit le type dudit moteur électrique.
A ce sujet, il apparaît tout à fait judicieux que les balais d'alimentation 5, 6 du collecteur 100, 200 soient intégrés à l'armature du moteur électrique, 30 c'est-à-dire qu'ils soient solidaires d'un élément composant la structure dudit moteur électrique. Cette caractéristique permet véritablement de se passer de la pièce support spécifique de l'art antérieur, en solidarisant directement les balais d'alimentation 5, 6 2853460 à la structure du moteur, configuration permise uniquement grâce au positionnement contigu desdits balais d'alimentation 5, 6 d'un même coté du collecteur 100, 200.
De manière particulièrement avantageuse, l'élément de structure supportant les balais d'alimentation 5, 6 est amovible. Cette caractéristique permet de réaliser le montage des balais d'alimentation 5, 6 au dernier moment, notamment après la mise en place de l'induit 10 10, 20.
De préférence, l'élément amovible supportant les balais d'alimentation est constitué par une plaque de fermeture d'une structure sensiblement étanche.
Dans la pratique, les plaques de fermeture sont 15 majoritairement constituées de matière plastique. Lors de la réalisation de ce type de pièce par moulage, il est particulièrement aisé de concevoir une conformation interne susceptible de servir de support aux différents composants périphériques du moteurs électrique et 20 notamment aux balais d'alimentation 5, 6. Toutes les liaisons électriques d'alimentation et/ou de transmission d'informations se trouvant avantageusement du même coté, on peut également intégrer dans la plaque de fermeture une pièce de connexion extrêmement 25 compacte.
Les exemples de réalisation, choisis ici pour illustrer l'invention, correspondent à des moteurs électriques mono vitesse. L'invention est cependant parfaitement applicable à des dispositifs à plusieurs 30 vitesses. Il suffit pour cela de rajouter classiquement un troisième balai d'alimentation en position décalée par rapport à l'un des deux autres. Ce principe étant parfaitement connu, il ne sera pas décrit ici davantage. On remarquera simplement que le décalage 16 2853460 angulaire étant modéré entre les deux balais coopérant par contact glissant avec la même portion du collecteur, il ne remet nullement en cause l'invention.
Les trois balais sont toujours sensiblement adjacents 5 les uns par rapport aux autres, et sont par conséquent susceptibles d'être maintenus dans les mêmes conditions que celles précédemment décrites. L'essentiel est qu'il n'y ait pas de balais en opposition pour conserver les avantages d'un montage radial.
L'invention concerne enfin tout véhicule automobile comportant au moins un moteur électrique tel que précédemment décrit.
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Claims (21)
1. Collecteur (100, 200) destiné à alimenter des bobines d'induit (4) d'un moteur électrique, le 5 collecteur (100, 200) comportant une pluralité de pistes conductrices (110, 210) qui sont respectivement destinées, d'une part, à être connectées électriquement aux différentes bobines (4) de l'induit (10, 20), et d'autre part, à coopérer par contact glissant avec au 10 moins deux balais d'alimentation (5, 6), caractérisé en ce que chaque paire de pistes conductrices (110, 210), qui est destinée à être couplée à une même bobine d'induit (4), est apte à être alimentée par deux balais d'alimentation (5, 6) sensiblement adjacents. 15
2. Collecteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément isolant cylindrique (120) à la surface duquel s'étend longitudinalement chaque piste conductrice (110) dont 20 les extrémités (111, 112) sont respectivement, d'une part, positionnées au niveau de deux génératrices diamétralement opposées, et d'autre part, aptes à coopérer par contact glissant avec un des balais d'alimentation (5, 6).
3. Collecteur (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les extrémités (111, 112) de chaque piste conductrice (110) sont reliées entre elles par une lame intermédiaire conductrice (113) qui 30 s'étend de manière oblique et qui est enroulée sur sensiblement la moitié de l'élément isolant cylindrique (120).
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4. Collecteur (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque lame intermédiaire conductrice (113) est affleurante.
5. Collecteur (100) selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque lame intermédiaire conductrice (113) est apte à coopérer avec un capteur de mesure (7).
6. Collecteur (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque lame intermédiaire conductrice (113) est concave et est recouverte d'un matériau isolant.
7. Collecteur (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque lame intermédiaire conductrice (113) est surmoulée avec le matériau constituant l'élément isolant cylindrique (120).
8. Collecteur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque extrémité (111, 112) de chaque piste conductrice (110) comporte au moins un tenon d'ancrage (114) apte à favoriser la tenue entre ladite piste conductrice (110) 25 et l'élément isolant (120) associé.
9. Collecteur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'extrémité (111) de chaque piste conductrice (110), qui est 30 destinée à être positionnée à proximité des bobines d'induit (4), comporte une languette (115) apte à constituer un crochet de fixation pour le fil de bobinage desdites bobines (4).
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10. Collecteur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de pales (131), formant hélice de refroidissement (130), qui s'étendent radialement et de 5 manière régulière autour de la partie centrale dudit collecteur (100).
11. Collecteur (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier élément isolant cylindrique (221) à la surface duquel s'étendent longitudinalement une pluralité de premières lames conductrices (211) qui sont destinées, d'une part, à être respectivement connectées aux différentes bobines (4), et d'autre 15 part, à coopérer par contact glissant avec au moins un balai d'alimentation (5), - un second élément isolant cylindrique (222) à la surface duquel s'étendent longitudinalement une pluralité de secondes lames conductrices (212) 20 destinées à coopérer par contact glissant avec au moins un autre balai d'alimentation (6), - ainsi que des moyens de liaison (230) aptes à relier électriquement chaque première lame conductrice (211) à la seconde lame conductrice (212) qui lui est 25 diamétralement opposée, les premières lames conductrices (211) et les secondes lames conductrices (212) ainsi connectées formant pistes conductrices (210).
12. Collecteur (200) selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de liaison (230) comportent une pluralité de fils conducteurs (240) qui sont respectivement solidarisés entre chaque première lame conductrice (211) et la seconde lame conductrice (212) diamétralement opposée.
13. Collecteur (200) selon la revendication 11, 5 caractérisé en ce que les moyens de liaison (230) comportent une interface monobloc (250) qui intègre une pluralité de pistes conductrices (251), les deux extrémités (252) de chaque piste conductrice (251) étant respectivement aptes à coopérer par contact avec 10 une première lame conductrice (211) et la seconde lame conductrice (212) diamétralement opposée.
14. Collecteur (200) selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'interface monobloc (250) est 15 constitué par un composite dont la structure comporte une pluralité de pistes conductrices (251) séparées par des films isolants, et en ce que les extrémités (252) formant plots de chaque piste conductrice (251) sont respectivement aptes à coopérer par contact avec une 20 première lame conductrice (211) et la seconde lame conductrice (212) diamétralement opposée.
15. Collecteur (200) selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'interface monobloc (250) est 25 constituée par un circuit imprimé comportant une pluralité de pistes conductrices (251), et en ce que les extrémités (252) formant plots de chaque piste conductrice (251) sont respectivement aptes à coopérer par contact avec une première lame conductrice (211) et 30 la seconde lame conductrice (212) diamétralement opposée.
16. Induit (10, 20) pour moteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un collecteur 21 2853460 (100, 200) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
17. Moteur électrique, caractérisé en ce qu'il 5 comporte au moins un collecteur (100, 200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
18. Moteur électrique selon la revendication 17, caractérisé en ce que les balais d'alimentation (5, 6) 10 du collecteur (100, 200) sont solidaires d'un élément de la structure dudit moteur électrique.
19. Moteur électrique selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'élément de structure supportant 15 les balais d'alimentation (5, 6) est amovible.
20. Moteur électrique selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'élément amovible est constitué par une plaque de fermeture d'une structure 20 sensiblement étanche.
21. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moteur électrique selon l'une des
revendications 17 à 20.
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US5495657A (en) * | 1994-04-08 | 1996-03-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for producing a commutator motor |
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