L'invention concerne notamment un stator pour une machine électrique tournante.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs ou encore les machines réversibles. On rappelle qu'une machine réversible est une machine électrique tournante apte à travailler de manière réversible, d'une part, comme générateur électrique en fonction alternateur et, d'autre part, comme moteur électrique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile.

Une machine électrique tournante comprend un rotor mobile en rotation autour d'un axe et un stator fixe entourant le rotor. En mode alternateur, lorsque le rotor est en rotation, il induit un champ magnétique au stator qui le transforme en courant électrique afin d'alimenter l'électronique du véhicule et de recharger la batterie. En mode moteur, le stator est alimenté électriquement et induit un champ magnétique entraînant le rotor en rotation.

Le stator est pourvu d'un bobinage électrique comprenant une pluralité de conducteurs électriques formant des phases. Lorsque le couplage du bobinage est de type couplage en étoile, chaque phase comporte un point neutre et un point de connexion correspondant à une entrée ou une sortie de phase. Le bobinage du stator comporte donc plusieurs points neutres et plusieurs points de connexion répartis le long d'une périphérie du stator. Les points neutres d'un même système de phase doivent être reliés ensemble sans créer de court-circuit électrique avec les points de connexion afin de garantir une bonne alimentation électrique du bobinage du stator.

La présente invention vise à permettre d'améliorer les stators.

La présente invention vise notamment à permettre de relier les points neutres d'un même système de phase entre eux sans créer de court- circuit électrique avec les points de connexion. A cet effet, la présente invention a donc pour objet un stator pour une machine électrique tournante de véhicule automobile. Selon la présente invention, le stator s'étend autour d'un axe X et comporte :

- un bobinage électrique, ce bobinage comportant une pluralité de conducteurs électriques formant des phases, chaque phase comprenant :

- un point neutre électrique formé par une extrémité de conducteur électrique et

- un point de connexion d'une entrée ou d'une sortie de phase formé par une autre extrémité de conducteur électrique,

ces points neutre et de connexion étant sur une même circonférence ; et

- un connecteur électrique comportant au moins un organe de liaison électrique qui est agencé pour permettre de relier électriquement au moins deux points neutres, ce connecteur présentant une forme qui contourne les points de connexions.

Cela permet de relier les points neutres en évitant un contact électrique avec les points de connexion. Ainsi, les points neutres d'un même système de phase sont connectés électriquement de manière à former un seul point neutre par système de phase sans risque de court- circuit électrique avec les points de connexion. De plus, grâce à l'invention, la liaison électrique entre les points neutres du bobinage peut être relativement robuste et une bonne alimentation électrique du bobinage peut être garantie.

Dans un exemple avantageux de mise en œuvre, l'organe de liaison comporte au moins un décrochement radial qui s'étend le long d'un arc de cercle de diamètre inférieur à celui de la circonférence sur laquelle sont disposés les points neutre et de connexion.

Avantageusement, le décrochement radial peut être disposé à une distance radiale non nulle des points de connexion.

Selon un mode avantageux de réalisation, l'organe de liaison comporte au moins un décrochement axial qui s'étend sur la même circonférence que celle où sont disposés les points neutre et de connexion.

Avantageusement, le bobinage électrique peut comporter au moins un chignon et au moins un conducteur électrique présentant un tronçon chevauchant un sommet du chignon et le décrochement axial peut être disposé à une distance axiale non nulle de ce tronçon, d'un côté axial opposé au sommet du chignon.

Dans un exemple avantageux de réalisation, le connecteur comporte une pluralité de tronçons d'organe de liaison reliant au moins deux points neutres entre eux.

Par exemple, les tronçons d'organe de liaison sont disposés le long de la même circonférence.

De plus, de manière avantageuse, l'organe de liaison est agencé pour former au moins un espace permettant l'insertion d'une extrémité de conducteur électrique formant un point neutre. Par exemple, au moins deux tronçons voisins d'organe de liaison sont agencés pour former ledit espace.

Avantageusement, l'organe de liaison peut être soudé à au moins un point neutre à relier. Notamment, il est soudé par soudo-brasage par résistance ou par arcs électriques ou par brasage tendre ou par laser. Cela permet d'assurer la connexion électrique entre les points neutres et également d'assurer le maintien du connecteur.

Selon un mode avantageux de réalisation, au moins un des tronçons d'organe de liaison comporte une patte, notamment située à une extrémité dudit tronçon, cette patte s'étendant sensiblement de manière axiale.

Chaque point neutre peut, avantageusement, être en contact électrique avec deux pattes de tronçons d'organe de liaison voisins, ces pattes étant notamment disposées en regard l'une de l'autre.

De manière avantageuse, chaque tronçon d'organe de liaison peut comporter au moins un coude, notamment arrondi, en regard du bobinage et étant agencé pour faciliter l'insertion d'une extrémité de conducteur formant un point neutre. Le cas échéant, le coude est, avantageusement, formé à la jonction entre la patte et le reste du tronçon d'organe de liaison.

Dans un exemple avantageux de réalisation, l'organe de liaison du connecteur est réalisé en cuivre.

Selon un mode de réalisation avantageux, le connecteur comporte, en outre, un corps électriquement isolant qui porte l'organe de liaison.

Avantageusement, le corps isolant peut comporter un matériau plastique.

Par exemple, le corps isolant est, avantageusement, obtenu par surmoulage de l'organe de liaison.

De manière avantageuse, l'organe de liaison est noyé dans le corps isolant sur une majeure partie de sa longueur.

Dans un exemple avantageux de réalisation, le corps isolant comporte au moins une encoche radiale agencée pour permettre le passage d'au moins une extrémité de conducteur électrique formant un point de connexion. Par exemple, l'encoche radiale peut être débouchante sur un pourtour externe du connecteur.

Avantageusement, le corps isolant peut comporter, en outre, au moins une encoche radiale agencée pour recevoir au moins une patte et au moins une extrémité de conducteur électrique formant un point neutre. Cette encoche radiale est, par exemple, débouchante sur un pourtour externe du connecteur.

Avantageusement, le connecteur peut comporter au moins un orifice réalisé dans le corps isolant et agencé pour recevoir une extrémité de conducteur électrique formant un point de connexion. Cet orifice forme une partie de guidage facilitant la mise en place du connecteur. En variante, cet orifice peut être une encoche.

Avantageusement, le bobinage électrique est de type étoile.

De manière avantageuse, le bobinage électrique est de type double triphasés, avec notamment deux systèmes de phases comportant chacun plusieurs points neutres. Avantageusement, le connecteur peut comporter plusieurs organes de liaison et étant chacun agencé pour permettre de relier électriquement les points neutres d'un même système de phase.

Toujours en variante, le stator peut comporter plusieurs connecteurs, chacun étant agencé pour permettre de relier électriquement tous les points neutres d'un même système de phase du bobinage.

Egalement en variante, l'organe de liaison peut être nu en étant dépourvue de revêtement électriquement isolant.

Selon un mode de réalisation avantageux, le stator peut comporter, en outre, au moins une sonde de mesure de température portée par le connecteur et comportant au moins un élément sensible agencé de manière à mesurer la température du bobinage. Cela permet de mesurer la température du stator afin de pouvoir la réguler.

Avantageusement, l'élément sensible est agencé de manière à être en contact thermique avec l'organe de liaison du connecteur, l'organe de liaison étant lui en contact thermique avec un conducteur électrique du bobinage. En particulier, l'élément sensible et l'organe de liaison sont directement en contact l'un avec l'autre. Cela permet d'obtenir une meilleure mesure de la température.

Dans un exemple avantageux de réalisation, le connecteur, notamment le corps isolant, comporte un logement destiné à recevoir la sonde de mesure.

De manière avantageuse, le logement comporte un matériau thermiquement conducteur dans lequel est noyée, au moins partiellement, la sonde de mesure. Ce matériau est, par exemple, un vernis ou une résine ou une colle.

Par exemple, l'élément sensible est, avantageusement, positionné dans le logement en contact axial avec l'organe de liaison.

Avantageusement, le connecteur comporte un couvercle agencé pour fermer le logement.

Selon un exemple de réalisation avantageux, la sonde de mesure est portée par le couvercle. Par exemple, la sonde de mesure est insérée dans un logement dudit couvercle. Cela permet de maintenir mécanique la sonde. En variante, la sonde de mesure est encliquetée sur le couvercle.

En variante, la sonde de mesure est portée par le logement. Par exemple, la sonde de mesure est encliquetée sur un fond du logement.

Selon un exemple de réalisation, le couvercle est relié au reste du connecteur par une charnière. Toujours dans cet exemple, la fermeture du couvercle est assurée par un dispositif d'encliquetage. En variante, le couvercle peut être rapportée au connecteur et encliqueté au reste dudit connecteur.

Par exemple, la sonde de mesure est un capteur à coefficient thermique négatif (NTC).

De manière avantageuse, la sonde de mesure comporte, en outre, au moins un fil électrique agencé pour transmettre un signal électrique à un ensemble électronique, l'ensemble électronique étant notamment monté sur la machine électrique tournante.

Avantageusement, le logement peut comporter un orifice permettant le passage d'au moins un fil électrique vers l'ensemble électronique.

Dans un exemple avantageux de réalisation, le connecteur est monté sur un sommet d'un chignon du bobinage.

Par exemple, le connecteur peut être monté en regard du palier arrière de la machine électrique tournante.

Selon un mode de réalisation avantageux, le connecteur s'étend sur un arc de cercle. Cela permet de suivre la forme du bobinage du stator.

La présente invention a également pour objet une machine électrique tournante. La machine électrique tournante peut, avantageusement, former un alternateur ou une machine réversible.

La présente invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention et de l'examen des dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d'une machine électrique tournante selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, - la figure 2 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'un stator de la figure 1 ,

- la figure 3 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'un exemple d'organe de liaison de la figure 1 ,

- la figure 4 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'un exemple de connecteur de la figure 1 ,

- la figure 5 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d'une partie du connecteur de la figure 4,

- la figure 6 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'un autre exemple de connecteur de la figure 1 ,

- la figure 7 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'une partie d'un autre exemple de connecteur de la figure 1 ,

- la figure 8 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'une partie du connecteur de la figure 1

- la figure 9 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'un autre exemple d'une partie du connecteur de la figure 1 , et

- la figure 10 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d'une partie du connecteur de la figure 9.

Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les mêmes références d'une figure à l'autre.

La figure 1 représente une machine électrique tournante 1 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule automobile. Cette machine électrique tournante 1 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante 1 est, par exemple, un alternateur ou une machine réversible.

La machine électrique tournante 1 comporte un carter 2. A l'intérieur de ce carter 2, elle comporte, en outre, un arbre 3, un rotor 4 solidaire en rotation de l'arbre 3 et un stator 5 entourant le rotor 4. Le mouvement de rotation du rotor 4 se fait autour d'un axe X. Dans la suite de la description les orientations radiales, ortho-radiale et axiales sont à considérer par rapport à cet axe X.

Dans cet exemple, le carter 2 comporte un palier avant 6 et un palier arrière 7 qui sont assemblés ensemble. Ces paliers 6, 7 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un roulement à billes 10, 1 1 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 3.

Une poulie 12 est fixée sur une extrémité avant de l'arbre 3, au niveau du palier avant 6, par exemple à l'aide d'un écrou en appui sur le fond de la cavité de cette poulie. Cette poulie 12 permet de transmettre le mouvement de rotation à l'arbre 3.

L'extrémité arrière de l'arbre 3 porte, ici, des bagues collectrices appartenant à un collecteur. Des balais appartenant à un porte-balais 8 sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices. Le porte- balais 8 est relié à un régulateur de tension compris dans un pont redresseur 9.

Le palier avant 6 et le palier arrière 7 peuvent comporter, en outre, des ouvertures sensiblement latérales pour le passage de l'air en vue de permettre le refroidissement de la machine électrique tournante par circulation d'air engendrée par la rotation d'un ventilateur avant 13 sur la face dorsale avant du rotor 4, c'est-à-dire au niveau du palier avant 6 et d'un ventilateur arrière 14 sur la face dorsale arrière du rotor, c'est-à-dire au niveau du palier arrière 7.

Dans cet exemple de réalisation, le stator 5 comporte un corps 15 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches, par exemple du type semi fermée ou ouverte, équipées d'isolant d'encoches pour le montage d'un bobinage électrique 16. Ce bobinage 16 traverse les encoches du corps 15 et forment un chignon avant et un chignon arrière de part et d'autre du corps du stator. Ce bobinage 16 est obtenu, par exemple, à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou encore à partir d'éléments conducteurs en forme de barre tels que des épingles reliées entre elles.

Dans cet exemple, le rotor 4 est un rotor à griffe. Il comporte deux roues polaires 17. Chaque roue polaire 17 est formée d'un flasque 18 et d'une pluralité de griffes 19 formants des pôles magnétiques. Le flasque 18 est d'orientation transversale et présente, par exemple, une forme sensiblement annulaire. Ce rotor 4 comporte, en outre, un noyau 20 cylindrique qui est intercalé axialement entre les roues polaires 17. Ici, ce noyau 20 est formé de deux demi noyaux appartenant chacun à l'une des roues polaires 17. Le rotor 4 comporte, entre le noyau 20 et les griffes 19, une bobine comportant, ici, un moyeu de bobinage 22 et un bobinage électrique 21 sur ce moyeu. Par exemple, les bagues collectrices appartenant au collecteur sont reliées par des liaisons filaires à ladite bobine. Le rotor 4 peut également comporter des éléments magnétiques interposés entre deux griffes adjacentes.

Lorsque le bobinage électrique est alimenté électriquement à partir des balais, le rotor 4 est magnétisé et devient un rotor inducteur avec formation de pôles magnétiques Nord-Sud au niveau des griffes 19. Ce rotor inducteur crée un courant induit alternatif dans le stator induit lorsque l'arbre 3 est en rotation. Le pont redresseur 9 transforme alors ce courant induit alternatif en un courant continu, notamment pour alimenter les charges et les consommateurs du réseau de bord du véhicule automobile ainsi que pour recharger sa batterie.

De plus, dans l'exemple de la figure 1 , le bobinage électrique 16 est connecté en étoile.

Le stator 5 s'étend autour de l'axe X et comporte :

- le bobinage électrique 16, ce bobinage comportant une pluralité de conducteurs électriques formant des phases, chaque phase comprenant :

- un point neutre 23 électrique formé par une extrémité de conducteur électrique et

- un point de connexion 24 d'une entrée ou d'une sortie de phase formé par une autre extrémité de conducteur électrique,

ces points neutre et de connexion étant sur une même circonférence ; et

- un connecteur 25 électrique comportant au moins un organe de liaison 26 électrique qui est agencé pour permettre de relier électriquement au moins deux points neutres 23, ce connecteur 25 présentant une forme qui contourne les points de connexions 24.

Comme illustré dans l'exemple de la figure 2, le connecteur 25 est monté sur un sommet d'un chignon du bobinage 16. En particulier ici, le connecteur 25 est monté en regard du palier arrière 7 de la machine électrique tournante 1 et donc sur le chignon arrière.

La figure 3 illustre plus en détail l'organe de liaison 26.

Dans cet exemple, l'organe de liaison 26 comporte au moins un décrochement radial 27 qui s'étend le long d'un arc de cercle de diamètre inférieur à celui de la circonférence sur laquelle sont disposés les points neutre 23 et de connexion 24. De préférence, le décrochement radial 27 peut être disposé à une distance radiale non nulle des points de connexion 24.

Dans la figure 3, l'organe de liaison 26 comporte au moins un décrochement axial 28 qui s'étend sur la même circonférence que celle où sont disposés les points neutre 23 et de connexion 24. De plus, dans les exemples illustrés ici, le bobinage 16 comporte au moins un conducteur électrique présentant un tronçon chevauchant un sommet du chignon. Le décrochement axial 28 est, de préférence, disposé à une distance axiale non nulle de ce tronçon, d'un côté axial opposé au sommet du chignon.

Dans l'exemple décrit ici, le connecteur 25 comporte une pluralité de tronçons 29 d'organes de liaison 26 reliant au moins deux points neutres 23 entre eux. De préférence, les tronçons 29 sont disposés le long de la même circonférence.

En variante, l'organe de liaison 26 pourrait être formé d'un unique tronçon 29 agencé pour permettre de relier électriquement les points neutres 23.

De plus, l'organe de liaison 26 est agencé pour former un espace permettant l'insertion d'une extrémité de conducteur électrique formant un point neutre 23. Par exemple, au moins deux tronçons 29 voisins sont agencés pour former cet espace.

De préférence, l'organe de liaison 26 est soudé aux points neutres 23 associés. Ainsi, l'organe de liaison 26 est soudé à tous les points neutres 23 qu'il doit reliés ensemble. Notamment, le soudage se fait par soudo-brasage par résistance ou par arcs électriques ou par brasage tendre ou par laser.

Dans l'exemple de la figure 3, chaque tronçon 29 comporte une patte

30, notamment située à une extrémité dudit organe, cette patte s'étendant sensiblement de manière axiale. Certain des tronçons 29 comportent, ici, deux pattes 30 situées aux extrémités respectives desdits tronçons en regard du point neutre 23 correspondant.

Chaque point neutre 23 est, ici, en contact électrique avec deux pattes 30 de tronçons 29 voisins, ces pattes 30 étant notamment disposées en regard l'une de l'autre.

Dans cet exemple, chaque tronçon 29 comporte au moins un coude

31 , notamment arrondi, en regard du bobinage 16 et étant agencé pour faciliter l'insertion d'une extrémité de conducteur formant un point neutre 23. Le cas échéant, le coude 31 est, ici, formé à la jonction entre la patte 30 et le reste du tronçon 29.

De préférence, l'organe de liaison 26 est réalisé en cuivre.

La figure 4 illustre plus en détail le connecteur 25.

Dans les exemples décrits ici, le connecteur 25 comporte, en outre, un corps électriquement isolant 32 qui porte l'organe de liaison 26. De préférence, le corps isolant 32 comporte un matériau plastique. Le connecteur s'étend, ici, sur un arc de cercle.

De préférence, le corps isolant 32 est obtenu par surmoulage de l'organe de liaison 26. Toujours de préférence, l'organe de liaison 26 est noyé dans le corps isolant 32 sur une majeure partie de sa longueur.

Dans l'exemple de la figure 4, le corps isolant 32 comporte au moins une première encoche radiale 33 agencée pour permettre le passage d'au moins une extrémité de conducteur électrique formant un point de connexion 24. Par exemple, l'encoche radiale 33 est débouchante sur un pourtour externe du connecteur 25.

Toujours dans cet exemple, le corps isolant 32 comporte, en outre, au moins une seconde encoche radiale 34 agencée pour recevoir au moins une patte 30 et au moins une extrémité de conducteur électrique formant un point neutre 23. Cette encoche radiale 34 est, par exemple, débouchante sur un pourtour externe du connecteur 25.

En outre, le connecteur 25 comporte, dans l'exemple de la figure 4, au moins un orifice 35 réalisé dans le corps isolant 32 et agencé pour recevoir une extrémité de conducteur électrique formant un point de connexion 24.

Dans l'exemple des figures 2, 3 et 4, le bobinage 16 est de type double triphasés, avec notamment deux systèmes de phases comportant chacun trois points neutres 23. Le connecteur 25 comporte, alors, deux organes de liaison 26 étant chacun agencé pour permettre de relier électriquement les points neutres 23 d'un même système de phase. En variante, le stator 5 pourrait comporter deux connecteurs 25 tel que celui illustré dans la figure 6, chacun étant agencé pour permettre de relier électriquement tous les points neutres 23 d'un même système de phase du bobinage.

Dans une variante de réalisation où le bobinage serait de type simple triphasé, le stator 5 comporterait alors un unique connecteur 25 comme illustré dans l'exemple de la figure 6.

Dans les exemples des figures 2 et 7, le stator 5 comporte, en outre, au moins une sonde de mesure 36 de température portée par le connecteur 25 et comportant au moins un élément sensible 37 agencé de manière à mesurer la température du bobinage 16.

L'élément sensible 37 est, ici, agencé de manière à être en contact thermique avec un organe de liaison 26 du connecteur 25, l'organe de liaison 26 étant lui en contact thermique avec un conducteur électrique du bobinage 16. En particulier, l'élément sensible 37 et l'organe de liaison 26 sont directement en contact l'un avec l'autre.

La sonde de mesure 36 peut avoir différents emplacements le long du connecteur 25. Dans l'exemple de la figure 2, la sonde de mesure 36 est positionnée à une extrémité du connecteur 25. Dans l'exemple de la figure 7, ladite sonde est positionnée entre deux points neutres 23.

Par exemple, le connecteur 25, notamment le corps isolant 32, comporte un logement 38 destiné à recevoir la sonde de mesure 36. De préférence, le logement 38 comporte un matériau 39 thermiquement conducteur dans lequel est noyée, au moins partiellement, la sonde de mesure 36. Ce matériau 39 est, par exemple, un vernis ou une résine ou une colle. L'élément sensible 37 est, ici, positionné dans le logement 38 en contact axial avec l'organe de liaison 26.

Dans ces exemples, le connecteur 25 comporte un couvercle 40 agencé pour fermer le logement 38. De plus, la fermeture du couvercle 40 est assurée par un dispositif d'encliquetage 43.

Dans l'exemple illustré sur la figure 8, la sonde de mesure 36 est insérée dans un logement 41 En variante, dans l'exemple de la figure 9, la sonde de mesure 36 pourrait être encliquetée via un dispositif d'encliquetage 45.

Dans l'exemple illustré sur la figure 8, la sonde de mesure 36 est portée par le couvercle 40. Dans cet exemple, le couvercle 40 est relié au reste du connecteur 25 via une charnière 42.

En variante, dans l'exemple illustré sur les figures 9 et 10, la sonde de mesure 36 est portée par le logement 38. Par exemple, la sonde de mesure 36 est encliquetée sur un fond du logement 38. Toujours dans cet exemple, le couvercle 40 peut être rapportée au connecteur 25 et encliqueté au reste dudit connecteur.

De préférence, la sonde de mesure 36 est un capteur à coefficient thermique négatif (NTC).

La sonde de mesure 36 comporte, ici, au moins un fil électrique 44 agencé pour transmettre un signal électrique à un ensemble électronique, l'ensemble électronique étant notamment monté sur la machine électrique tournante 1 . Par exemple, le logement 38 comporte un orifice permettant le passage d'au moins un fil électrique 44 vers l'ensemble électronique.

Un connecteur tel que précédemment décrit permet de relier électriquement les points neutres en évitant un contact électrique avec les points de connexion. En effet, les points neutres sont à un potentiel électrique de masse alors que les points de connexion sont reliés au pont redresseur et présentent un potentiel électrique différent de celui des points neutres. La présente invention permet donc de relier électriquement les points neutres d'un même système de phase entre eux en réduisant les risques de court-circuit avec les points de connexion. En outre, la présente invention permet d'arriver à ce résultat d'une manière simple, peu chère, fiable et qui conserve des performances optimales de la machine électrique tournante.

La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine automobile des stators pour alternateur ou machine réversible de véhicule automobile mais elle pourrait également s'appliquer à tout type de machine tournante.

Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.