Brevet FR2439495A1 — publié le 19800516

L'invention concerne une machine électrique, notamment alternateur triphasé pour véhicules automobiles, comportant un carter muni d'au moins un flasque, un arbre, des coussinets pour les paliers de l'arbre et des ouvertures pour le passage de l'air de refroidissement. Les machines électriques à travers lesquelles de l'air de refroidissement est aspiré ou soufflé à l'aide d'un ventilateur comportent souvent des flasques présentant des évidements ou des ouvertures pour le passage de l'air. Ces évidements sont fréquemment constitués par de simples perçages pratiqués dans le flasque, mais on prévoit aussi, parfois, des rayons entrez coussinets et le pourtour du flasque. Cependant, ces rayons sont perpendiculaires au courant d'air de refroidissement et opposent donc une résistance élevée à l'écoulement de ce courant d'air. I1 en résulte que la machine ne peut pas être suffisamment refroidie et que le ventilateur doit donc atre dimensionné plus largement et de façon plus robuste. L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient et concerne à cet effet, une machine du type ci-dessus caractérisée en ce qu'ad moins un flasque comporte des rayons plats pour former les ouvertures entre son coussinet et son domaine de pourtour, ces rayons étant inclinés par rapport à l'axe longitudinal de la arbre de la machine. Par rapport aux réalisations connues, la machine électrique conforme à l'invention a pour avantage que la résistance opposée par les rayons du flasque à l'écoulement de l'air de refroidissement est très faible. Un autre avantage est que le flasque peut être fabriqué avec la technique de fabrication actuelle sans modifications importantes. Avec la machine conforme à l'in- vention, l'écoulement de l'air est tellement amélioré qu'il suffit d'un ventilateur plus petit que celui des machines classiques. Des dispositions indiquées dans la suite permettent d'obtenir des modes de réalisation avantageux etdes perfectionnements de la machine conforme à l'invention. I1 est avantageux que les rayons aient une conformation aussi mince que possible. Cela peut fetre obtenu de façon particulièrement simple avec un flasque en tôle. Il est judicieux que les rayons soient inclinés dans une mesure telle que la résistance opposée à l'écoulement de de l'air prenne une valeur minimale à la vitesse de rotation la plus fréquente. Le rendement maximal est atteint lorsque les rayons sont agencés, comme dans les turbines, sous forme d'aubages directeurs d'air et ont une section présentant un profil de forme favorable à l'écoulement. I1 est recommandé de disposer les rayons, comme dans les turbines, à la manière d'une grille d'aubages. Avec les mêmes dimensions du ventilateur, on obtient avec la machine conforme à l'invention, un débit d'air plus élevé. Avec le même débit d'air, la puissance destinée au ventilat teur correspond à une plus faible fraction de la puissance d'en tracement. Avec un débit d'air plus élevé, tous les éléments de construction de la machine électrique, comprenant par conséquent dans le cas des alternateurs triphasés, le redresseur et le redresseur de tension, sont mieux refroidis et la température de service qu'ils atteignent est plus faible que dans le cas des machines usuelles à l'heure actuelle. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble en coupe partielle d'un alternateur'triphasé, - la figure 2 est une vue en élévation représentant le détail d'un flasque, - la figure 3 représente en coupe partielle un premier exemple de réalisation de flasque avec des rayons inclinés, - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, mais correspond à un second exemple de réalisation. L'alternateur triphasé représenté sur la figure 1 comprend notamment un carter présentant une enveloppe 11, un bras porteur 12, un bras pivotant 13, un premier flasque 14 et un second flasque 15. Un premier palier 17 est inséré dans un premier coussinet 16 du premier flasque 14. Un second palier 19 est inséré dans un second coussinet 18 du second flasque 15. L'arbre 21 de la machine est monté pour tourner dans les paliers 17, 19. Un stator 22 comportant un enroulement de stator 23 est monté dans l'enveloppe 11 du carter. L'arbre 21 de la machine porte un rotor comportant un noyau 24, des roues polaires 25 et un en-roulement d'excitation 26. Sur l'arbre 21 de la machine sont en outre fixés à l'aide d'un écrou 27, une poulie 28 pour courroie et une roue de ventilation 29. Les extrémités de l'enroulement d'excitation 26 sont raccordées à des bagues de contact 31 qui sont également montées sur l'arbre 21 de la machine. L'amenée du courant aux bagues de contact 31 est assurée au moyen d'une unité de construction comprenant un régulateur de tension 32 et un porte-balais 33. Un redresseur muni de diodes 33 est branché à la suite de l'enroulement de stator 23. Les deux flasques 14 et 15 présentent des ouvertures 34, 35 pour le passage de l'air de refroidissement. La figure 2 est une vue en élévation du premier flasque 14. Au centre du flasque 14, on voit le coussinet 16 avec le palier 17. Au coussinet 16 se raccordent des rayons 36. Entre les rayons 36, se trouvent les ouvertures 34. La limite extérieure du flasque 14 constitue le domaine de pourtour 37. Dans le domaine de pourtour 37 sont prévus des perçages 38 servant à recevoir des organes de fixation, par exemple des vis, pour fixer le flasque 14 sur l'enveloppe 11 du carter. La figure 3 représente un détail d'un premier exemple de réalisation. I1 s'agit d'une vue latérale représentant un rayon 36 en coupe. On voit que le rayon 36 est plat et qu'il est incliné d'un angle de 300 environ par rapport au plan du flasque 14. Il est évident qu'on peut cependant prévoir d'autres angles d'inclinaison. L'angle requis résulte essentiellement de la vitesse de l'air en écoulement et de la vitesse angulaire de la roue de ventilation 29. Dans le premier exemple de réalisation suivant la figure 3, le flasque 14 est moulé ou réalisé par injecteur. On peut choisir l'épaisseur du flasque 14 pour que le coussinet 16 représenté sur la figure 3 soit complètement supprimé et remplacé par un simple perçage. La figure 4 représente un second exemple de réalisation dans lequel le flasque 14-est constitué par une platine en talez le coussinet 16 et les rayons 36 étant par exemple formés par emboutissage ou poinçonnage. L'ouverture du coussinet 16 pour l'arbre 21 de la machine ainsi que les ouvertures 34 pour l'air de refroidissement sont découpées par poinçonnage avant ou après le façonnage. La fonction recherchée, c'est-à-dire l'influence favorable sur l'écoulement de l'air, peut aussi être obtenue au moyen de flasques 14, 15 réalisés par empreinte, par matriçage ou par extrusion. Dans les exemples de réalisation suivant les figures 2 à 4, on a utilisé six rayons 36. On peut aussi, bien entendu, prévoir un autre nombre de rayons 36 et notamment, comme pour les turbines, une grille d'aubages complète. I1 n'est pas nécessaire que les flasques .14, 15 soient réalisés en métal. Une matière plastique peut, par exemple, convenir pour la fabrication des flasques 14, 15, particulièrement lorsqu'on prévoit un remplissage approprié tel que fibres de verres. REVENDICATIONS 10) Machine électrique, notamment alternateur triphasé pour véhicules automobiles, comportant un carter muni d'au moins un flasque, un arbre, des coussinets pour les paliers de l'arbre et des ouvertures pour le passage de l'air de refroidissement, machine caractérisée en ce qu'au moins un flasque (14) comporte des rayons plats (36) pour former les ouvertures (34) entre son coussinet (16) et son domaine de pourtour (37), ces rayons (36) étant inclinés par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre (21) de la machine. 2") Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur des rayons (36) perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'arbre (21) de la machine est grande par rapport à l'épaisseur de ces rayons (36) suivant la direction de l'axe longitudinal de l'arbre (21) de la machine. 30) Machine selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les rayons (36) ont un profil dont la forme favorise l'écoulement du type de celui des aubes de turbines. 40) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les rayons (36) sont inclinés dans une mesure telle qu'on -obtienne un débit maximal d'air de refroidissement lors du fonctionnement de la machine dans un domaine de vitesses de rotation. 50) Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'angle d'inclinaison des rayons (36) par rapport au plan du flasque (14) a un ordre de grandeur de 300. 60) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'axe longitudinal des rayons (36) est perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre (21) de la machine. 70) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le flasque (14) est fabriqué à partir d'une platine en tale, les rayons étant formés par des dispositions appropriées'telles que poinçonnage et emboutissage à partir de la platine en tale. 80) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le flasque (14) est fabriqué avec une matrice plastique munie, le cas échéant, et de façon appropriée, d'une matrice de remplissage. 90) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte une série de rayons (36) disposés à la manière d'une grille d'aubages.