Brevet FR2341219A1 — publié le 19770909

La présente invention concerne un perfectionnement aux alternateurs sans balais du type décrit et revendiqué dans le brevet français 70 14 324 c'est-â-dire comportant, autour d'une bobine inductrice fixe, deux étoiles polaires imbriquées liées coaxialement l'lue à l'autre par un matériau amagnétique pour former un élément tubulaire portant a l'une de ses extrémistes un orne -ITentratnement tel que potllie i gorge ou similaire, et dans lequel la bobine inductrice est portée par un noyau central fixe portant, d'une part, 7 'une de ses extrémités, le carter supportant 3'induit et le pont redresseur et, d'autre part, l'élément tubulaire précite qui s'tend dans l'intervalle annulaire séparant l'induit de la bobine inductrice. Dans ce brevet, il est préau deux paliers situés de part et d'antre de la bobine inductrice fixe, par supporter l'élément tubulaire constitué par les étoiles imbriquées. Dans un hut de simpùfication de la fabrication et de réduction du prix de revient de cet alternateur, dans l'alternateur selon la présente invention, pour supporter l'élément tubulaire des étoiles polaires imbriquées, il n'est prévu qu'un seul palier du type à double contact oblique et sans jeu et ce palier unique est situé, par rapport au noyau fixe supportant la bobine inductrice du côté de son extrémité opposée à celle supportant le carter Dans ce type d'alternateur, il est prévu un ventilateur généralement constitué par une roue à ailettes réalisée en tôle d'acier et fixée, par vis ou analogue, â la partie tournante de l'alternateur. Suivant une autre caractéristique de l'invention1 les ailettes du ventilateur de refroidissement de cet alternateur sont moulees simultanément et en la meme matiere amagnétique que la partie de l'élément tubulaire servant au liage des étoiles polaires et notamment en alliage léger tel qu'en aluminium. On obtient ainsi non seulement -une réduction du cotit de fabrication mais aussi une bien meilleure évacuation des calories qu'avec des ailes en acier, grâce à la meilleure conductibilité thermique de l'alliage léger. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le carter de l'induit est constitue de deux flasques bridés l'un à l'autre avec interposition du paquet de tôles de l'induit, l'un de ces deux flasques ayant sensiblement la forme d'une cloche et étant fixé, par son centre, n l'extrémité correspondante du noyau fixe tandis que l'autre a la forme d'une virole cylindrique servant de carter au ventilateur. Grâce à cette disposition, il n'est pas nécessaire d'usiner le paquet de tôles et les flasques puisqu'il n'y a pas d'mboitage. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, pour mettre le circuit magnétique a sa bonne dimension, i7 est prévu, d'une part, sur la face d'appui de l'un des flasques une gorge annulaire tandis que, d'autre part, dans la face correspondante du paquet de tôles sont implantées des goupilles destinées à être engagées dans la gorge précitée, lors de l'assemblage des flasques et du paquet de tôles. Pour améliorer les conditions de refroidissement des bobines de l'induit, le flasque en forme de cloche présente, à sa périphérie, des ouvertures pour l'entrée du flux d'air animé par les pales du ventilateur logé dans l'autre flasque, obligeant ainsi le flux d'air a bien licher les bobines de l'induit. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annnexé, dont 1 'unique figure représente cet alternateur vu en coupe axiale. Cet alternateur sans balais est, comme indiqué ci-dessus, du type comportant, autour d'une bobine inductrice fixe 2, portée par un noyau central fixe 3, deux étoiles polaires tubulaires imbriquées 4 et 5 liées coaxialement l'une à l'autre par un matériau amagnétique tel que de l'aluminium ou autre alliage léger comme illustré en 6 et 7. L'organe tubulaire 8 ainsi formé porte à l'une de ses extrémités une poulie 9 permettant son entraînement en rotation. Le noyau fixe 3 porte, a son extrémité opposées a celle correspondante à la poulie précitée 9, le carter Il supportant l'induit 12 qui ménage entre lui et la bobine 2 de l'inducteur un intervalle annulaire dans lequel est monté libre en rotation, l'organe tubulaire constitué par les étoiles polaires 4 et 5. Dans L'alternateur selon l'invention, 1'organe t,jb,Jaire 8 est porté, du côté de son extrémité correspondante a sa poulie d'entraînement 9, par un palier 13 du type â double contact oblique et sans jeu, lui-même porté par l'extrémité correspondante du noyau central fixe 3. On conçoit aisément que cet agencement qlli, par rapport aus agencements connus supprime un palier, réduit dans des proportions non négligeables le prix de revient de cet alternateur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le corps et les pales du ventilateur 14 servant au refroidissement de l'alternateur et qui sont solidaires de l'organe tubulaire tournant sont réalisés simultanément au dit corps tubulaire et en la même matiere amagnétique qui sert à l'assemblage des deux étoiles polaires 4 et 5. Dans ce type d'alternateur, le paquet de tôles de l'induit est généralement emboîté au moins partiellement dans les flasques du carter, ce qui nécessite un usinage au moins partiel de la partie d'alésage des dits flasques servant à l'emboîtage des deux extrémités du paquet de tôles. Pour éliminer tous ces usinages et les difficultés qu'ils comportent et, par conséquent, pour réduire encore considérablement le prix de revient de ce type d'alternateur, suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le paquet de tôles 15 de l'induit est bridé sans emboîtage entre les deux flasques 11 et 16 du carter1 le flasque 11 ayant sensiblement la forme d'une cloche et étant fixé-par son centre et au moyen de vis 17 à l'extrémité du noyau central fixe opposée a celle supportant le palier 13.L'autre flasque 16 du carter a la forme d'une virole cylindrique servant de carter au ventilateur î4. Ce bridage est réalisé à l'aide de boulons 18. On conçoit cependant que, lors de l'assemblage du paquet de tôles 15, et des flasques Il et 16 du carter1 l'absence d'emboî- tage autorise une déformation du dit paquet de tôles. C'est la raison pour laquelle suivant encore une autre caractéristique de l'invention, d'une part, le flasque Il en forme de cloche présente, sur sa partie destinée à être appliquée contre la face correspondante du paquet de tôles une gorge annulaire 19 tandis que, d'autre part, dans la face correspondante du paquet de tôles sont implantées au moins trois goupilles 21-destinées à être engagées dans la gorge 19 précitée et assurant ainsi la parfaite mise en forme du paquet de tôles 15. Ces goupilles 21 sont de préférence tubulaires et élastiques. En outre, des trous 23 débouchant dans la gorge lg sont avantageusement prévus pour assurer une circulation du flux d'air au travers des tôles statoriques. D' autres trous 23' parallèles aux trous 23 sont d'ailleurs ménagés à travers le paquet de tôles 15, et les bords d'asemblage des flasques 11 et 16 pour améliorer encore le refroidissement au coeur du paquet de tôles statoriques 15. Pour améliorer les conditions de refroidissement de l'induit 12 par un meilleur réglage du flux d'air animé par le ventilateur 14, des orifices d'entrée de ce flux d'air sont ménagés dans la partie du flasque 11, la plus distante de son centre, tel qu'illustré en 22. Comme i1 va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet alternateur qui a été décrite ci-dessus a titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS l. - Alternateur sans balais, du type comportant, autour d'une bobine inductrice fixe, deux étoiles polaires imbriquées, liées coaxialement l'une â l'autre par un matériau amagnétique pour former un élément tubulaire portant, a l'une de ses extrél1i'es un organe d'entraînement tel que poulie a gorge ou similaire, et d,is lequel la bobine inductrice est portée par un noyau central fixe portant, d'une part, à l'une de ses extrémités, le carter supportant l'induit et le pont redresseur et, d'autre part, Itélérent tubulaire précité qui s'étend dans l'intervalle annulaire séparant l'induit de la bobine inductrice, caractérisé en ce que pour supporter l'élément tubulaire des étoiles polaires imbriquées, il n'est prévu qu'un seul palier du type à double contact oblique et sans jeu et ce palier unique est situé, par rapport au noyau fixe supportant la bobine inductrice, du côté de son extrémité opposée à celle supportant le carter. 2. - Alternateur sans balais, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes du ventilateur de refroidissement de cet alternateur sont moulées simultanément et en' la même matière amagnétique que la partie de l'élément tubulaire servant au liage des étoiles polaires et notamment en alliage léger tel qu'en aluminium. 3. - Alternateur sans balais, selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le carter de l'induit est constitué de deux flasques bridés l'un à l'autre avec interpose tion du paquet de tôles de l'induit, l'un de ces deux flasques ayant sensiblement la forme d'une cloche et étant fixé, par son centre, à l'extrémité correspondante du noyau fixe tandis que l'autre a la forme d'une virole cylindrique servant de carter au ventilateur. 4. - Alternateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, d'une part, sur la face d'appui de l'un des flasques, une gorge annulaire, tandis que d'autre part, dans la fac correspondante du paquet de tôles sont implantées des goupilles destinées à être engagées dans la gorge précitée, lors de l'assemblage des flasques et du paquet de tôles. 5. - Alternateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le flasque en forme de cloche présente, à sa périphérie, des ouvertures pour l'entrée du flux d'air animé par les pales du ventilateur logé dans l'autre flasque, obligeant ainsi le ?lux d'air à bien lécher les bobines de l'induit. 6. - Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les goupilles précitées sont du type tubulaire t élastique. 7. - Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans le bord périphérique du flasque en forme de cloche, des trous qui, parallèles à son axe, débouchent dans la gorge annulaire précitée, à l'emplacement prévu des goupilles de centrage qui doivent être logées dans cette gorge. 8. - Alternateur selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'il est prévu des trous paral lèles à son axe traversant de part en part le paquet de tôles et les bords d'assemblage des deux flasques de manière à déboucher à l'intérieur du flasque en forme de virole.