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La présente invention a pour objet une construction perfectionnée de moteurs électriques, d'utilisation très générale, et que l'on peut avan- tageusement employer, en particulier, comme moteurs de tourne-disques.
C'est à propos de cette dernière application que l'invention sera décrite, mais il reste bien entendu que celle-ci n'est nullement limitée à cette application.
Grâce à la construction perfectionnée des moteurs de l'invention, on bénéficie d'avantages importants de fabrication, non seulement dans les qualités du moteur, mais aussi dans la diminution de son prix de revient.
Parmi ces avantages, on peut citer les suivants : - l'injection simultanée en un métal approprié, par exemple un al- liage d'aluminium, d'une structure statorique avec bagues de court-circuit du stator et palier unique pour l'axe du moteur ; - le centrage automatique du rotor dans l'entrefer, d'une façon fixe et indéréglable; - la simplification de l'usinage de l'axe du rotor, qui n'est rec- tifié que d'un seul côté, puisqu'il n'ya qu'un seul palier, d'où économie d'une opération de rectification ; - le graissage est assuré en régime fluide, par circulation d'hui- le, ce qui supprime toute usure et tout entretien ; - la suspension du moteur est réglable, ce qui permet de régler l'a- xe du moteur en hauteur et en verticalité.
L'invention sera d'ailleurs bien comprise en se reportant à la des- cription qui suit ainsi qu'au dessin qui l'accompagne à titre d'exemple non limitatif et dans lequel : - la figure 1 est une coupe axiale d'un moteur conforme à l'inven- tion, - la figure 2 est une coupe suivant A-B de la figure 1, - la figure 3 est une vue en plan du moteur, avec déchirement par- tiel de sa partie supérieure comportant le palier unique, - la figure 4 est une vue développée d'une partie du stator, vue de l'intérieur.
On a choisi, à titre d'exemple, un moteur synchrone à quatre pôles, du type à hystérésis, dont le rotor est constitué par un anneau d'acier à aimant, et dont le stator est du type à pôles shuntés, avec bagues de court- circuit qui assurent le démarrage sur moteur monophasé, comme connu.
En se reportant figure 1, on voit que le stator comporte une struc- ture statorique générale 5,en métal approprié, par exemple en alliage d'alu- minium, sur laquelle sont montées les tôles feuilletées 1 et 2, formant res- pectivement les quatre pôles et l'anneau de fermeture pour le champ magnéti- que.
Ces tôles sont découpées classiquement dans des tôles au silicium, et comportent des ouvertures 3 et 4 (figures 3 et 4) qui sont remplies par injection d'un métal mentionné ci-dessus et destiné à former la structure 5 avec les bagues de court-circuit et le palier unique.
Les quatre bagues sont donc constituées, chacune, par le métal qui traverse les ouvertures 3 et 4 correspondantes, par une partie de la couronne supérieure de la structure 5, en ce même métal et qui réunit la par- tie supérieure 6 des quatre bagues, par un retour 8 en ce même métal, et par une partie inférieure 9 qui se raccorde aux ouvertures 3 et 4.
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Cette partie inférieure 9 comporte en outre des prolongements sé- parés 7, destinés à coopérer à la fixation d'une plaque inférieure 10, figu- re 1, par exemple au moyen de vis, cette plaque servant de butée pour l'axe du rotor, comme décrit ci-dessouso
La couronne supérieure de la structure 5 se prolonge par une partie cylindrique allongée 12, en ce même métal, formant palier unique pour l'axe du rotor
Tout cet ensemble statorique 5, avec les bagues de court-circuit et le palier unique, est ainsi obtenu en une seule opération d'injection du métal en question.
Sur les pôles 1, on dispose des bobines 11, classiquement connec- tées deux à deux, en parallèle ou en série, de manière à correspondre à la tension du secteur, 110 ou 220 volts, par exemple.
On voit figure 1, que la structure 5 comporte un prolongement cy- lindrique 12 formant palier unique pour l'axe 25 du rotorEn se référant également à la figure 2, (coupe suivant A-B), on voit l'arbre 25, le palier 12 et ses arêtes 13, 14, 15, 16, une capsule d'étanchéité 17 qui est rendue solidaire de la partie supérieure de 5, figure 1, et enfin des feutres 18, 19, 20, 21 (18 et 19 étant visibles figure,l) destinés au graissage, comme on le décrira plus loin.
Ces feutres traversent quatre ouvertures 22 ménagées dans la par- tie supérieure de 5, entre les arêtes 13 à 16.
La capsule 17 comporte à sa partie supérieure un rebord intérieu- rement retourné 39 évitant, comme on le verra ci-dessous, tout échappement d'huile de graissage.
A l'intérieur de la structure 5, on dispose une autre capsule d'é- tanchéité 23, contenant une rondelle de feutre 24 en contact avec l'axe 25 du rotor ;le contact se fait à la partie inférieure de la spirale de pompa- ge d'huile 27, ménagée sur l'axe 25. Une bague de feutre 28 repose sur le fond de la capsule 23, et sert à maintenir en place la rondelle 24 à la par- tie supérieure de 23, pour qu'elle soit au niveau de ladite spirale 27. Les feutres 18 à 21 reposent, à leur partie inférieure, contre la rondelle 24.
Le rotor est constitué par un moulage de métal 26, (par exemple en "ZAMAC" ou alliage d'étain) sur lequel est fixé un anneau magnétique 29 en acier à aimant. Ces deux éléments sont bien entendu fixés sur l'arbre 25 par tout moyen approprié.
Le moulage 26 comporte, à sa partie inférieure, des ailettes 30 de refroidissement aspirant de l'air qui entre par des ouvertures 36 de la pla- que inférieure 10. Ce moulage forme en outre, à sa partie supérieure, une cu- vette 37, concentrique à l'arbre 25. Cette cuvette est disposée au sommet d'une partie cylindrique 31 du moulage 26, de manière à se trouver à l'inté- rieur de la capsule 23, qui comporte un rebord 38 intérieurement retourné.
Avant le montage de la capsule 17, on fixe, dans une gorge 33 de l'axe 25, une rondelle 32 en une matière suffisamment élastique et insensible aux hydrocarbures, par exemple en "Néoprène" ou en "Butyl"
L'axe 25 est muni d'une bille, sertie à sa partie inférieure, et destinée à reposer sur une crapaudine 34, ménagée sur la plaque de base-10, et garnie d'une pastille 35, par exemple en "Téflon".
Lors du montage, les divers feutres sont saturés d'huile de grais- sage. Ce dernier se fait de la façon suivante :
Quand l'axe 25 tourne, la spirale 27 pompe l'huile de la rondelle 24 et crée à l'intérieur du palier 12 un film ininterrompu d'huile. Le mouve-
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ment étant continu, ce film' sort par le haut du palier et garnit l'espace compris entre la rondelle 32 et le palier 12. L'huile ainsi accumulée et cel- le qui est projetée par centrifugation par la rondelle 32, sont récupérées par les feutres 18 à 21 qui les ramènent, par capillarité et/ou gravité, à la rondelle 24, et le cycle recommence.
A l'arrêt, l'huile redescend par gravité et est absprbée par la rondelle 24 et peut, en continuant le long de l'axe 25, se rassembler au fond de la cuvette 37' A la remise en marche, cette dernière huile est pro- jetée par la force centrifuge sur la rondelle 24 ou sur l'anneau 28. Il en serait de même pour l'huile qui, pendant la marche, redescendrait le long de l'axe 25.
On remarquera que les parties intérieurement retournées 38 & 39 des capsules 23 et 17 empêchent tout échappement de l'huile, la partie 38 for- mant réservoir d'huile pour celle qui se trouverait en dehors des feutres.
On voit, par ce qui précède, qu'après injection du métal approprié, il suffit d'une seule opération pour rectifier l'alésage du palier unique d'après le diamètre intérieur du stator où se loge le rotor. Ce dernier, con- venablement usiné, se trouvera automatiquement centré dans l'entrefer. Ce mo- de de construction et de montage évite le grave inconvénient de l'alignement de paliers et supprime, de plus, tout risque de déréglage.
En vue de la fixation du moteur, on prévoit des colonnettes, trois par exemple, 40 41, 42, figures 1 et 3, fixées par écrous à la couronne 2.
Des ressorts 43 permettent un serrage variable et le réglage en hauteur des gorges 44 des colonnettes. Ces gorges sont destinées à recevoir des anneaux, non figurés, qui reposent sur des blocs élastiques de fixation, non figurés.
En réglant la hauteur des gorges 44, on détermine, dans une certaine mesure, la verticalité de l'axe 25 et la hauteur du cabestan 45 d'entraînement du plateau tourne-disques, non figuré. Ce cabestan 45 est rendu solidaire de l'axe 25 au moyen d'un ressort 46, bobiné autour de cet axe, dans le sens convenable, et prenant appui sur la rondelle 32.Le cabestan 45 est maintenu en place par le jonc d'arrêt 47.
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The object of the present invention is an improved construction of electric motors, of very general use, and which can advantageously be employed, in particular, as motors for record players.
It is in relation to this latter application that the invention will be described, but it remains of course that the latter is in no way limited to this application.
Thanks to the improved construction of the motors of the invention, significant manufacturing advantages are obtained, not only in the qualities of the motor, but also in the reduction in its cost price.
Among these advantages, the following may be mentioned: - simultaneous injection of a suitable metal, for example an aluminum alloy, of a stator structure with stator short-circuiting rings and a single bearing for the shaft of the motor ; - automatic centering of the rotor in the air gap, in a fixed and foolproof manner; - simplification of the machining of the axis of the rotor, which is only rectified on one side, since there is only one bearing, hence saving on a grinding operation ; - lubrication is carried out in a fluid mode, by circulation of oil, which eliminates all wear and maintenance; - the engine suspension is adjustable, which makes it possible to adjust the engine mounting in height and verticality.
The invention will moreover be well understood by referring to the description which follows as well as to the drawing which accompanies it by way of nonlimiting example and in which: FIG. 1 is an axial section of a engine according to the invention, - figure 2 is a section along AB of figure 1, - figure 3 is a plan view of the motor, with partial tear of its upper part comprising the single bearing, - Figure 4 is a developed view of part of the stator, seen from the inside.
We have chosen, by way of example, a synchronous motor with four poles, of the hysteresis type, the rotor of which is constituted by a steel ring with a magnet, and the stator of which is of the shunted pole type, with short circuits that ensure starting on a single-phase motor, as known.
Referring to FIG. 1, it can be seen that the stator comprises a general stator structure 5, of suitable metal, for example of aluminum alloy, on which the laminated sheets 1 and 2 are mounted, respectively forming the four poles and the closing ring for the magnetic field.
These sheets are conventionally cut from silicon sheets, and have openings 3 and 4 (Figures 3 and 4) which are filled by injection of a metal mentioned above and intended to form the structure 5 with the short rings. circuit and the single bearing.
The four rings are therefore each formed by the metal which passes through the corresponding openings 3 and 4, by a part of the upper ring of the structure 5, in this same metal and which unites the upper part 6 of the four rings, by a return 8 in the same metal, and by a lower part 9 which connects to openings 3 and 4.
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This lower part 9 further comprises separate extensions 7, intended to cooperate in the fixing of a lower plate 10, FIG. 1, for example by means of screws, this plate serving as a stop for the axis of the rotor. , as described below
The upper crown of the structure 5 is extended by an elongated cylindrical part 12, in this same metal, forming a single bearing for the axis of the rotor.
This whole stator assembly 5, with the short-circuit rings and the single bearing, is thus obtained in a single injection operation of the metal in question.
On the poles 1, there are coils 11, conventionally connected two by two, in parallel or in series, so as to correspond to the mains voltage, 110 or 220 volts, for example.
It can be seen in FIG. 1, that the structure 5 comprises a cylindrical extension 12 forming a single bearing for the axis 25 of the rotor. Referring also to FIG. 2 (section along AB), the shaft 25, the bearing 12 can be seen. and its edges 13, 14, 15, 16, a sealing cap 17 which is made integral with the upper part of 5, figure 1, and finally the felts 18, 19, 20, 21 (18 and 19 being visible in figure, l) intended for lubrication, as will be described later.
These felts pass through four openings 22 made in the upper part of 5, between the ridges 13 to 16.
The capsule 17 has at its upper part an internally turned rim 39 preventing, as will be seen below, any escape of lubricating oil.
Inside the structure 5, there is another sealing cap 23, containing a felt washer 24 in contact with the axis 25 of the rotor; the contact is made at the lower part of the pumping spiral. - oil ge 27, provided on the axis 25. A felt ring 28 rests on the bottom of the capsule 23, and serves to hold in place the washer 24 at the upper part of 23, so that it or at the level of said spiral 27. The felts 18 to 21 rest, at their lower part, against the washer 24.
The rotor is formed by a molding of metal 26, (for example in "ZAMAC" or tin alloy) on which is fixed a magnetic ring 29 made of steel with a magnet. These two elements are of course fixed on the shaft 25 by any suitable means.
The molding 26 comprises, at its lower part, cooling fins 30 sucking in air which enters through openings 36 of the lower plate 10. This molding also forms, at its upper part, a bowl 37. , concentric with the shaft 25. This cup is disposed at the top of a cylindrical part 31 of the molding 26, so as to be located inside the capsule 23, which has a flange 38 which is turned inside out.
Before mounting the capsule 17, is fixed in a groove 33 of the shaft 25, a washer 32 made of a material sufficiently elastic and insensitive to hydrocarbons, for example "Neoprene" or "Butyl".
The shaft 25 is provided with a ball, crimped at its lower part, and intended to rest on a slider 34, provided on the base plate-10, and lined with a pellet 35, for example made of "Teflon".
During assembly, the various felts are saturated with lubricating oil. The latter is done as follows:
As the shaft 25 rotates, the spiral 27 pumps oil from the washer 24 and creates an uninterrupted film of oil inside the bearing 12. The movement
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Being continuous, this film 'emerges from the top of the bearing and fills the space between the washer 32 and the bearing 12. The oil thus accumulated and that which is projected by centrifugation by the washer 32, are recovered by the felts 18 to 21 which bring them, by capillary action and / or gravity, to the washer 24, and the cycle begins again.
When stopped, the oil goes down again by gravity and is absorbed by the washer 24 and can, continuing along the axis 25, collect at the bottom of the bowl 37 '. When restarting, this last oil is thrown by the centrifugal force on the washer 24 or on the ring 28. It would be the same for the oil which, during operation, would descend along the axis 25.
It will be noted that the internally turned over parts 38 & 39 of the capsules 23 and 17 prevent any escape of the oil, the part 38 forming an oil reservoir for that which would be outside the felts.
It can be seen from the foregoing that after injection of the appropriate metal, a single operation is sufficient to rectify the bore of the single bearing according to the internal diameter of the stator where the rotor is housed. The latter, suitably machined, will automatically be centered in the air gap. This method of construction and assembly avoids the serious drawback of the alignment of bearings and, in addition, eliminates any risk of maladjustment.
With a view to fixing the engine, posts are provided, three for example, 40 41, 42, Figures 1 and 3, fixed by nuts to the crown 2.
Springs 43 allow variable tightening and height adjustment of the grooves 44 of the posts. These grooves are intended to receive rings, not shown, which rest on elastic fixing blocks, not shown.
By adjusting the height of the grooves 44, one determines, to a certain extent, the verticality of the axis 25 and the height of the drive capstan 45 of the turntable, not shown. This capstan 45 is made integral with the axis 25 by means of a spring 46, wound around this axis, in the appropriate direction, and bearing on the washer 32. The capstan 45 is held in place by the ring of stop 47.