Brevet FR2237349A1 — publié le 19750207

La présente invention est relative aux generatrices d'alimen tation, notamment pour installations-d'éclairage de cycles, et se rapporte plus particulièrement aux alternateurs utilisés cet effet. Les alternateurs pour installations d'éclairage de cycles comportent généralement un rotor multipolaire en matière magnétique frittée ou moulée, monté solidaire en rotation d'une molette entraînée par contact avec le pneumatique d'une roue du véhicule, et un bobinage fixe-c,onstituant le stator de l'alternateur. Le rotor multipolaire d'-un alternateur classique nécessite, pour sa réalisation, une quantité relativement importante de matériau d'aimant permanent car il doit être réalisé sous forme de bloc massif, étant donné la: faible résistance mécanique des matériaux utilisés. Par ailleurs, on sait que seule la couche périphérique du rotoreclassique est utilisee au cours du fonctionnement de l'alternateur car le flux magnétique n'atteint jamais la partie centrale du rotor. I1 en résulte que cette partie centrale, qui n'est indispensable que du fait de la fragilité mécanique des matériaux d'aimant permanent utilisés, augmente considérablement le prix de revient de l'alternateur. De plus, étant donné que les rotors multipolaires massifs, utilisés jusqu'a présent, sont d'un volume relative- ment élevé, il est généralement difficile de placer le bobinage statorique de l'alternateur autour du rotor sans augmenter 1'encombrement de 1'alternateur. Enfin, du fait que le bobinage du stator est généralement décalé axialement par rapport au rotor, il est nécessaire d'utiliser une carcasse en fer- doux entourant le bobinage et se prolongeant de manière a entourer le rotor. L'invention vise à remédier aux inconvénients précités et à créer un alternateur, notamment pour installation d'éclairage de cycles, dont l'inducteur serait réalisé en utilisant un minimum de matériau d'aimant permanent et de fer doux et qui présenterait, de ce fait, un encombrement et un prix de revient réduits au minimum. Elle a donc pour objet un alternateur de ce type, compre- nant un stator constitué par un bobinage fixe enserré dans une carcasse de conduction de flux en fer doux et -un rotor multipolaire rendu solidaire en rotation d'une molette d'entraînement, caractérisé en ce que ledit rotor est constitué par une bague en matière d'aimant permanent, entourée par une culasse de fer doux, emmanchées dans la partie supérieure du boîtier de l'alternateur montée à rotation surale corps de celui-ci et dont l'extrémité opposée à ladite bague d'aimant permanent porte ladite molette d'entraînement, ladite bague d'aimant permanent entourant le bobinage de l'alternateur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la Fig. unique représente, en élévation et en coupe, l'alternateur suivant l'invention. L'alternateur représenté sur cette figure comporte essentiellement un-corps 1 muni, à sa partie inférieure, d'un dispositif 2 de mise en contact ou hors de contact de l'alternateur par rapport au pneumatique d'une roue destinée à l'entraîner. Le corps 1, en matière plastique ou analogue, présente un prolongement tubulaire central 3 dans lequel est emmanché un axe fixe 4 à l'extrémité supérieure duquel est monté un palier à billes 17. Sur le prolongement 3 du corps 1, est monte un premier élément en fer doux 6 comportant un manchon central 7 et une série de dents 8 régulièrement espacées à sa périphérie. Dans ce premier élément 6, est monté un bobinage 9 coiffé par un deuxième élément 10 en fer doux qui présente des dents 11 imbriquées avec les dents 8 du premier élément 6, ces deux éléments constituant la carcasse en fer doux du bobinage. Le rotor de l'alternateur est constitué par une bague 12 en matériau d'aimant permanent multipolaire formée, par exemple, de ferrite enrobée dans une bande de matiere souple, telle qu'une Plasto-ferrite, qui entoure le stator de l'alternateur constitué par le bobinage 9 et sa carcasse 6,10 et qui est emmanche, par l'intermédiaire d'une culasse ou bague 13 en fer doux dans une pièce 14 en forme de cloche, en matière plastique rigide ou en fer doux de propriétés magnétiques identiques à celles de la culasse 13 et remplaçant ladite culasse. Cette pièce 14 en forme de cloche constitue la partie supérieure du boîtier de l'alternateur et présente un prolongement 15 de forme tronconique qui porte, à son extrémité, la molette 5 d'entrainement du rotor. La pièce 14 en forme de cloche est montée à rotation sur le corps 1 de l'alternateur au moyen d'un palier à billes 16 et, a l'extrémité de son prolongement 15 portant la molette d'entrainement 5, par un palier à billes 17. Le palier à billes 16 est constitué par une bague 18 emmanchée à l'extrémité inférieure de la piece-14 en forme de clocheet assurant -le maintien dans la pièce 14 en forme de cloche de la bande 12 de matière d'aimant permanent et de bague 13 en fer doux. La bague 18 présente un orifice central tronconique 19 par lequel elle prend appui sur des billes 20 placées dans une gorge 21 entourant la base du prolongement 3 du corps 1. Le palier à billes 17 est constitué par une-cage 22 emmanchée dans un logement prevu a l'extrémité du prolongement 15 de la pièce 14 en forme de cloche, cette cage supportant des billes 23, et par une bague 24 sensiblement tronconique dont la petitecbase est fixée autour d'une portion d'extrémité de plus petit diamètre de l'axe 4 et qui se trouve en contact avec les billes 23. Une rondelle souple 25, portée par la cage 22, ferme le roulement entre ladite cage et la bague 24 et empêche la sortie des billes 23 vers l'extérieur. Un écrou de serrage 26, coiffé par la molette 5 emmanchée à force sur l'extrémité du prolongement 15 de la pièce 14, estvissé sur l'extrémité filetée 27 de l'axe 4 et maintient les divers éléments du palier à billes 17. L'alternateur qui vient d'être décrit présente, vis-à-vis des alternateurs classiques,- les avantages suivants. L'utilisation, comme matériau, d'aimant permanent en forme de bague permet de n'utiliser que la quantité de matériau d'aimant permanent strictement nécessaire au fonctionnement de 'alternateur. L'utilisation d'unetelle solution permet, en outre, de disposer 1é rotor de l'alternateur autour du bobinage fixe, ce q-ui entraineune réduction considérable de l'encombrement de l'alternateur et évite l'utilisation de contacts tournants necessaires en cas de bobinagetournant. Un tel agencement a-également pour avantage de reduire la quantité de fer doux utilise pour les pièces de fermeture de flux qui constituent la carcasse du bobinagè. L'alternateur suivant l'invention s' avère donc plus léger, d'un encombrement plus réduit et d'un prix de revient moins élevé que les alternateurs classiques réalises jusqu'à présent. Dans l'alternateur qui vient d'entre décrit, la bague d'aimant permanent est formée d'unebande de matière d'aimant permanent souple, mais il va de soi qu'une bague en matière d'aimant permanent rigide pourrait être également utilisée. REVENDICATIONS 1. Alternateur, notamment pour installation d'éclairage de cycles, comprenant un stator constitué par un bobinage fixe enserré dans une carcasse de conduction de flux en fer doux et un rotor multipolaire rendu- solidaire en rotation d'une molette d'entrainement, caractérisé en ce que ledit rotor est constitué par une bague (12) en matière d'aimant permanent, entourée par une culasse (13) de ter doux, emmanchées dans une portion supérieure (14) du boîtier de -l'alternateur montée à rotation sur le corps (1) de celui-ci et dont l'extrémité opposée à ladite bague d'aimant permanent (12) porte ladite molette (5) d'entraînement, ladite bague d'aimant permanent (12) entou rant le bobinage (9) de l'alternateur. 2. Alternateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce-que la bague (12) en matière d'aimant permanent est formée d'une bande souple en ferrite enrobée de matière plastique, maintenue en forme par ladite culasse (13). 3. Alternateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (12) en matière d'aimant permanent est réalisée en une matière d'aimant permanent rigide. 4. Alternateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite carcasse en fer doux enserrant le bobinage (9) du stator comporte un premier élément (6) comprenant un manchon central (7) et une série de dents régulièrement espacées sur sa périphérie, ledit bobinage étant placé dans ce premier élément,et un deuxième élément (10) qui coiffe le bobinage et qui présente des dents (il) imbriquées avec les dents (8) du premier élément. 5. Alternateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit corps (1 > - comporte un prolongement tubulaire central (3) portant le bobinage (9) et dans lequel est monté un axe fixe (4), la partie supérieure (14) du boîtier de l'alternateur comportant un prolongement tronconique (15) entourant ledit axe (4) et portant ladite molette (5) et etant montée à rotation par rapport-au corps (1) et audit axe (4), respectivement au moyen d'un premier palier à billes (16) entourant la base du prolongement central (3) dudit corps et d'un second palier à billes monté à l'extrémité du prolongement tronconique (15).