Brevet FR2028228A1 — publié le 19701009

-t: 2028228 La présente invention est relative aux machines dynano-électrique du type comprenant un boitier ou carter portant deux paliers ou roulements, un arbre de rotor tourillonuant dans lesdits roulements ou paliers et portant un ensemble de rotor, un collec-5 teui' pouvant tourner avec l'arbre du rotor et un dispositif de balais dont les balais sont en contact avec ledit collecteur. -Suivant l'invention, dans une machine du type ci-dessus, l'une des extrémités dudit arbre s'étend au-delà de l'un desdits roulements et porte l'ensemble du collecteur, ledit ensemble de 10 balais comprend une boite à balais portant lesdits balais, ladite boite à balais étant disposée en prise de façon amovible avec ledi boitier de façon à être soutenue par ce dernier, et ladite boite à balais délimitant avec une partie dudit boitier, portant ledit premier roulement, un lojement contenant ledit collecteur. 70 01077 2028228 D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront nu cours de le description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel : la Fig. 1 est une vue en coupe d'un alternateur ; 5 la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne B-B ce la Fiu. 1 ; la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne C-C de la Fig.2 ; la Fig. 4 est une vue en coiipe du dispositif de balais x'epré-10 senté à la Fig. 1 ; En se reportant au dessin, l'alternateur comprend un boitier ou carter 11 portant un premier et un second dispositifs de roulements ou paliers, 12, 13. Un arbre 14 de rotor tourillonne dans les roulements 12^ 13 et cet arbre porte, entre ses extrémités, 15 entre les roulements 12, 13, un ensemble 15 de rotor. L'ensemble de rotor 15 comprend deux pièces polaires sur chaque côté d'un noyau portant un bobinage de rotor, et l'ensemble de rotor 15 peut tourner avec l'arbre 14 dans un ensemble de stator 16 porté par le boitier 11. L'une des extrémités de l'arbre 14 dépasse du roulement 20 12 et est adaptée pour recevoir un ventilateur et une poulie, par l'intermédiaire de laquelle l'arbre 14 du rotor est entraîné. L'extrémité opposée de l'arbre 14 du rotor s'étend au-delà du roulement 14, l'arbre 14 se terminant à l'intérieur d'une partie 17 du boitier 11 ayant dans son ensemble une forme cylindrique. 25 L'extrémité de l'arbre 14 du rotor qui est éloignée du roulement 12 comporte un alésage cylindrique à l'intérieur duquel est reçue une broche 19 qui est venue de matière avec un ensemble 18 de collecteur. Le collecteur 18 comprend un corps- moulé comportant une face circulaire plane s'étendant dans un plan qui forme un angle droit par 30 rapport à l'axe de l'arbre 14. Ladite face plane du corps moulé 70 01077 -3- 2026228 du collecteui" 18 comporte un disque central conducteur 21 qui est disposé à l'intérieur d'une couronne conductrice 22, le disque 21 étant isolé de la couronne 22. Le disque 21 est concentrique à la couronne 22 et le disque 21 et la couronne 22 constituent les g surfaces du collecteur avec lesquelles viennent en contact les balais. La broche 19 du collecteur 18 a en section transversale une forme en croix et est reçue à emmanchement serré dans l'alésage de l'arbre 14 du roter, de telle sorte que le collecteur 18 tourne avec l'arbre 14 du rotor. Une pince élastique (non représentée) est 1Q disposée entre la broche 1Q et la paroi de l'alésage de l'arbre 14, et contribue à l'emmanchement serré entre la broche 1S et la paroi de l'alésage de l'arbre 14, en maintenant le collecteur 18 en contact avec l'arbre 14. En raison du fait que l'alésage de l'arbre 14 est cylindrique, et que la broche 19 a en section transversale une forme en croix, quatre passages également espacés angulairement sont ainsi délimités entre la broche 19 et la paroi de l'alésage de l'arbre 14. Deux conducteurs de connexion sont prévus pour relier électriquement la couronne 22'et le disque 21 du collecteur 18 avec le bobinage du rotor, et ces conducteurs s'étendent à travers 2q le roulement 13 suivant deux des conduits diamétralement opposés qui sont formés entre la paroi de l'alésage de l'arbre 14 et la broche 19. Sur le côté du roulement 13 adjacent à l'ensemble 15 du rotor, c'est-à-dire le côté du roulement 13 qui est éloigné du collecteur 18, les conducteurs s'étendent à travers des conduits 25 respectifs 23 par l'intermédiaire desquels l'alésage cylindrique de l'arbre 14 communique avec l'extérieur de cet arbre. Le fait de prévoir un collecteur du type comportànt une surface de contact en bout, fixé sur l'arbre du rotor en introduisant une broche venue de matière avec le collecteur dans un alésage de 01077 -4- 2028228 l'arbre, permet de réduire au minimum la longueur totale de l'alternateur. L'extrémité interne de la partie 17 du boitier 11 est fermée, p— le roulement 13 et l'extrémité externe de la partie 17 est fermée 5 par une boite à balais 24 en une résine synthétique moulée. La boite à balais 24 est adaptée à emmanchement serré sur le boitier 11, la boite 24 comportant deux ergots 25 portant des pinces élastiques 2G, qui sont reçus par emmanchement à force dans des trous correspondants 27 prévus dans le boitier 11 au voisinage de la partie 10 17 de ce dernier (Fig.4). La boite à balais 24 comprend deux organes creux 28 venus de matière qui s'étendent en direction du collecteur 18, et qui reçoivent respectivement les balais 29. Les balais 29 comprennent des porte-balais respectifs conducteurs 31 qui s'étendent à travers des fentes prévues dans les parois des 15 organes 28 et qui servent à guider les balais 29 pour coulisser dans les doigts 28. Les balais sont sollicités en contact avec ia couronne 22 et le disque 21 de l'ensemble de collecteur 18 respectivement, au moyen de ressorts respectifs de compression 32 La machine est un alternateur triphasé et. comporte un redresseur à redressement total. Le redresseur à redressement total comprend deux plaques incurvées 35', 36 formant bornes, chacune de ces plaques comportant deux parties, désignées par les suffixes à et b, qui sont 30 reliées au moyen d'une partie étroite conductrice venue de matière, désignée par le suffixe c. Les plaques 35, 36 sont agencées de telle sorte que la partie 35b de la plaque 35 soit située entre les parties 36a, 36b de la plaque 36, et la partie 36b de la plaque 36 située entre les parties 35a, 35b de la plaque 35. La plaque 35 porte trois 35 diodes 37, 38, 39 dont les anodes sont reliées électriquement à la plaque 35 et en position d'échange thermique avec cette dernière. La diode 37 est portée par la partie 35a de la plaque 35, tandis que les diodes 38, 39 sont portées par la partie 35b de la plaque 35. D'une façon analogue, la plaque 36 porte trois diodes 41*, 42, 43 40 dont les cathodes sont reliées électriquement à la plaque 36, et 01077 -5- 2028228 en position d'échange thermique avec cette dernière, la diode 41 étant portée par la partie 36a de la.plaque 36 tandis que les diodes 42, 43 sont portées par la partie 36b de la plaque 36. La partie 36a de la plaque 36 compx-end une languette qui recouvre une languette 5 correspondante prévue à l'une des extrémités de la partie 35b de la plaque 35, cette partie 35b de la plaque 35 comportant à son extrémité opposée une languette qui recouvre une languette correspondante de la partie 35a de la plaque 35. Les plaques 35, 36 fixées l'une à l'autre au moyen de boulons 44, 45, 46 qui s'étendent à 10 travers les languettes des plaques 35, 36 respectivement. Les languettes des plaques 35, 36 sont isolées les unes des autres au moyen de rondelles isolantes, et le boulon 45 est isolé à la fois des plaques 35 et 36. Le boulon 45 relie matériellement les plaques 35, 36 au boitier 11 de l'alternateur et deux autres boulons 47, 15 reliés aux plaques 35, 36 mais isolés de celles-ci-contribuent avec le boulon 45 pour fixer les plaques 35, 36 au boitier 11. Le boulon-44- est relié électriquement à la plaque 35 mais est isolé de la plaque 36, tandis que le boulon 46 est relié électriquement à la plaque 36 mais isolé de la plaque 35. Ainsi, les boulons 44, 46 20 constituent les bornes de sortie positive et négative de l'alternateur, respectivement. Chacune des diodes est soutenue sur une portion de la partie respective des plaques 35, 36, et est entourée par des passages à travers lesquels l'air s'écoule, en fonctionnement, afin de faciliter le refroidissement des diodes. Les plaques 25 35, 36 sont réalisées en une matière relativement épaisse et constituent ainsi des dissipateurs de chaleur pour les diodes et elles sont conformées de telle façon que les diodes 37, 38, 39, 41, 42, 43 se trouvent à. peu près dans le môme plan. Le redresseur à redressement total comprend en outre trois 30 plaques de phase 49, 51, 52, chacune de ces plaques étant obtenue par emboutissage d'une feuille de cuivre. Les plaques de phase 49, 51, 52 sont soutenues par les boulons 44, 45, 43 respectivement et sont isolées de ces derniers. Chacune des plaques de phase comporte une zone centrale qui est montée sur les boulons respectifs 35 44, 45, 46 mais isolées de ceux-ci et deux bras venus de matière s'étendent à partir de la zone centrale de chacune des plaques de phase dans des directions opposées'. L'un des bras de la plaque de phase 49 est relié électriquement à la cathode de la diode 37, tandis que 1 ' autre bras de la plaque de phase 49 est relié à l'\anode 40 de la diode 43, l'un des bras de la plaque de phase 51 est relié 70 01077 -e~ 2028228 à l'anode de la diodo 42 tandis que l'autre bras de la plaque 51 est relié à la cathode de la diode 38, et l'un des liras do la plaque de phase 52 est relié électriquement à la cathode de la diode 3D tandis que son autre bras est relié électriquement à 5 l'anode de la diode 41. En outre, la zone centrale de chacune des plaques de phase *9, 51, 52 comprend une borne reçoit un conducteur grâce auquel la plaque de phase est reliée électriquement au bobinage de phase du stator de l'alternateur. Chacune des plaques de phase 4S, 51, 52 comprend une zone soutenant une diode, 10 indiquée par le suffixe a. Les zones 4Sa, 51a, 52 a des plaques de phase portent des diodes de champ respectives 53, 54, 55 dont" les anodes sont reliées électriquement aux zones 49a, 51a, 52a respectivement. Les boulons 47 servent en outre au raontage d'un régulateur 15 de tension 53 disposé à. 1'intérieur du boitier 11, et les liaisons électriques nécessaires entre les bornes des balais 29, les cathodes des diodes de champ 53, 54, 55 et le régulateur de tension 55 sont réalisées au moyen de conducteurs. On remarquera que du fait que la boite à balais 24 est . 20 emmanchée à force sui* le boitier 11, elle peut être facilement détachée afin de faciliter le remplacement des balais 29. BAD ORIGINAL 70 01077 -7- 2026228 REVENDICATIONS ¥ 1. - Machine dynamo-électrique du tjrpe comprenant un boitier ou carter portant deux paliers ou roulements, un arbre de rotor tourillonnant dans lesdits roulements ou paliers et portant un ensemble de rotor, un collecteur pouvant tourner avec .l'arbre du 5 rotor et un dispositif de balais dont les balais sont en contact avec ledit collecteur, caractérisée en ce que l'une des extrémités dudit arbre s'étend au-delà de l'un desdits roulements et porte l'enssmble de collecteur, ledit ensemble de balais comprenant une boite à balais portant lesdits balais, ladite boite à balais étant 10 disposée en prise de façon amovible avec ledit boitier de façon à être soutenue par ce dernier, ladite boite à balais délimitant avec une partie dudit boitier, qui porte ledit premier roulement, un logement contenant ledit collecteur.- 2. - Machine dynamo-électrique suivant la revendication 1, 15 caractérisée en ce que la boite à balais est engagée en prise de façon amovible avec le boitier au moyen de deux ergots prévus sur l'une des deux parties formées par la boite à balais et le boitier, et qui pénètrent dans des trous respectifs de l'autre desdites parties. 20 3. - Machine dynamo-électrique suivant la revendication 2, caractérisée en ce que des pinces élastiques contribuent à l'engagement desdits ergots dans leurs trous respectifs. 4. - Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite extrémité 25 de l'arbre comporte un alésage axial à l'intérieur duquel est engagée une broche venue de matière avec ledit collecteur sur l'arbre du rotor afin de tourner avec celui-ci, ledit collecteur étant relié électriquement à l'ensemble du rotor par l'intermédiaire de conducteurs qui s'étendefct à travers ledit roulement afin de tourner avec 30 l'arbre. 5. - liacLine dynamo-électrique suivant la revendication ê, caractérisée en ce que ledit alésage a dans son ensemble une forme cylindrique, ladite broche étant conformée de telle sorte qu'elle délimite au moins un conduit entre elle-même et la paroi 35 de l'alésage, au moins l'un des conducteurs de liaison du collecteur s'étendant à travers ledit roulement, à l'intérieur dudit conduit. 6. - Machine dynamo-électrique suivant la revendication 4, 70 01077 ~s- 2028220 caractérisée en ce que ledit alésage a en section une forme circulaire, et ladite broche a en section une forme" en croix afin de délimiter quatre conduits avec la paroi dudit alésage, deux conducteurs de liaison du collecteur s*étendant à travers ledit à roulement dans deux desdits conduits respectivement. 7. - Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des î^evendications 4 à 6, caractérisée en ce que lédit collecteur est du type à surface de contact en bout. 8. - Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des 10 revendications 4 à 7, caractérisée en ce que ladite broche est emmanchée à force dans ledit alésage axial, une pince élastique étant prévue qui coopère avec ladite broche et la paroi dudit alésage axial et contribue à l'emmanchement à force entre la broche et la paroi dudit alésage axial pour retenir le collecteur en 15 place. 9.- Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un redresseur à redressement total comprenant une première plaque conductrice formant borne portant une première série de 20 diodes dont les cathodes sont reliées électriquement à ladite première plaque, une seconde plaque formant borne portant une seconde série de diodes dont les anodes sont reliées électriquement à ladite seconde plaque, des moyens pour relier matériellement la première et la seconde plaque en les isolant l'une de l'autre, 25 la première et la seconde plaques étant conformées de telle sorte que, lorsque les plaques sont reliées matériellement, les diodes se trouvent alors à peu près dans un même plan et constituent des paires de diodes, chaque paire de diodes comprenant une première diode portée par la première plaque et une seconde diode portée 30 par la secondeplaque, la forme des plaques étant telle que la première et la seconde diodes de chaque paire de diodes sont adjacentes l'une à l'autre, l'ensemble comportant en outre des connecteurs conducteurs, associés avec lesdites paires de diodes respectivement, chaque connecteur reliant électriquement l'anode 33 de ladite première diode de la paire respective de diodes à la cathode de ladite seconde diode de la paire respective de diodes. 1G. - lia chine dynamo-électrique suivant la revendication C, caractérisée en ce que lesdites plaques formant bornes sont incurvées et coraj>rennent chacune une première et une seconde parties 40 reliées entre-elles par une partie étroite venue de matière, la OilrQ'NÂL 70 01077 2028228 première partie de l'une des plaques étant située, eu fouetion-nement, entre la première et la seconde parties de l'autre plaque. 11. - Machine dynamo-électrique suivant la revendiention 9 ou la revendication 10, caractéi'isée en ce que les ^ones lesdites 5 plaques autoui' des diodes sont perforées afin de délimiter des conduits à travers lesquels peut s'écouler de l'air de refroidissement. 12. - Llachine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que lesdits connecteurs 10 comprennent chacun une zone qui porte une diode respective, les diodes portées par les connecteurs ayant chacune une borne de môme polarité reliée électriquement au connecteur respectif. 13. - llachine dynaiao-électrique suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que lesdits connecteurs 15 constituent une partie des liaisons de phase avec les diodes du redresseur. 14. - Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que chaque série de diodes est constituée par trois diodes.