Brevet FR2463990A1 — publié le 19810227

L'invention concerne un ensemble-redresseur pour génératrices, notamment génératrices à courant triphasé utili- sées sur des véhicules automobiles, comprenant un corps de refroidissement de base, des diodes positives et négatives, deux diodes étant chaque fois superposées en forme de colonne, ainsi que des pièces de raccordement de phase glissées entre les diodes. On connatt déjà des systèmes de redresseur avec diodes notamment du type à bouton dans lesquels les diodes sont soudées sur le corps de refroidissement, ou maintenues à l'aide de ressorts de compression entre les corps de refroidissement. Cependant de telles méthodes de fixation sont défavorables dans le cas o 1'ensemble de redresseur est exposé à de fortes secousses et/ou à des variations de température. Ces charges défavorables se produisent fréquemment surtout dans les géné- ratrices pour véhicules automobiles. En outre un refroidisse- ment satisfaisant nfst pas toujours assuré, notamment dans le cas de fortes variations de charge. L'invention concerne, en vue d'éviter ces inconvénients un ensemble de redresseur pour génératrice de courant caracté- risé en ce que les pièces de raccordement de phase sont cons- tituées en une matériau bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. Un redresseur ainsi constitué présente l'avantage que la chaleur perdue produite dans les diodes est transmise rapidement et sûrement aux corps de refroidissement. Grace à la pièce de raccordement de phase bonne conductrice de la chaleur, on réalise un équilibre thermique entre les diverses diodes et ainsi une large constance des caractéristiques électriques dans le cas de variations de température. Un autre avantage réside dans la fixation plus sûre des diodes qui résiste même à de fortes sollicitations dues à des secousses. L'invention prévoit divers modes de réalisation exposés dans la suite qui apportent certains avantages de fabrication ou d'applications de l'ensemble-redresseur. C'est ainsi notamment que le corps de refroidissement de base peut être constitué en forme d'étoile, sur les bran- ches desquelles sont montées les diodes. Il est particulière- ment avantageux de prévoir la possibilité d'utiliser le corps de refroidissement de base en même temps comme flasque de palier pour l'arbre de la génératrice. Il peut aussi 9tre prévu de fixer les colonnes compo- sées des diodes sur le corps de refroidissement de base à l'aide de pièces de refroidissement supplémentaires, celles-ci pouvant 8tre découpées par estampage à partir du corps de refroidissement de base, ce qui permet de n'avoir que peu de déchets lors de là fabrication. Par ailleurs, la fixation des pièces de refroidissement supplémentaires peut s'effectuer à l'aide de boulons de maintien isolés électriquement. Un avantage qui s'obtient encore consiste en ce que les raccordements électriques se trouvent, grâce à la techni- que de boulonnage utilisée, déchargés du point de vue mécani- que,- notamment en cas de variations de température. Enfin, peu- Vent 9tre prévusdeux corps de refroidissement de base, dont l'un ne porte que diodes négatives et l'autre ne porte que des diodes positives, les pièces de refroidissement supplémen- taires étant alors reliées au corps de refroidissement de base correspondant mécaniquement, thermiquement et électriquement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figuré 1 est une vue en plan d'un premier exem- ple de réalisation d'un corps de refroidissement conforme à l'invention. la figure 2 est une vue en coupe à travers une colonne de diodes. - la figure 3 est un schéma des connexions électriques. - la figure 4 est une vue en coupe à travers une colonne de diodes d'un second exemple de réalisation. - la figure 5 est un schéma des connexions électriques de l'exemple de la figure 4. - les figures 6 et 7 représentent chacune une vue en coupe à travers la colonne de diodes d'un troisième et d'un quatrième exemple de réalisation. La figure 1 montre un corps de refroidissement de base 11 qui est en forme d'étoile. En son centre est prévu un évide- ment 21 dans lequel peut être inséré le cas échéant un palier, non représenté, pour un arbre de génératrice de courant. Aux extrémités des branches 22 du corps de refroidissement en forme d'étoile 11 sont prévus des moyens 23 appropriés pour la fixation du corps de refroidissement 11 sur le carter de la génératrice de courant. Sur les branches 22 sont montées des diodes néga- tives 12. Sur ces diodes 12 sont placés des disques de cuivre 13 servant de pièces de raccordement de phase et sur ces disques de cuivre 13 sont disposées des diodes positives 14. Les diodes négatives 12, les disques de cuivre 13 et les diodes positives 14 forment ainsi une colonne. Chacune de ces colonnes 12, 13, 14 est fixée sur le corps de refroidissement de base 11 à l'aide d'une autre pièce de corps de refroidissement 15 et cela au moyen de boulons de maintien 16 isolés électriquement. Les pièces de corps de refroidissement 15 comportent des appendices 25 découpés par estampage en forme de pattes, qui servent à accroître la surface de refroidissement efficace. Sur la figure 1, on a représenté, pour une meilleure compréhension, sur les trois branches 22 du corps de refroidis- sement 11, trois étages différents du montage. Bien entendu, dans un ensemble de redresseur terminé, les jeux complets d'éléments sont montés sur les trois branches 22 du corps de refroidissement. La figure 2 montre une vue en coupe transversale d'une colonne 12, 13, 14 qui est montée et maintenue entre le corps de base de refroidissement 11 et une pièce de corps de refroi- dissement 15. La figure 3 montre une partie du schéma des connexions électriques, pour l'une des phases. Le corps de base de refroi- dissement 11 constitue le raccordement négatif, le disque de cuivre 13 sert de raccordement de phase, et le raccordement positif est réalisé par l'autre pièce de corps de refroidisse- ment 15. Une phase de l'enroulement de stator 26 est raccordée à la pièce de raccordement de phase 13. Un second exemple de réalisation est représenté sur les figures 4 et 5. Cet exemple est destiné à des génératrices a haute puissance, par exemple ayant un courant de sortie de plus de 80 ampères. Dans ce but, deux diodes à bouton sont chaque fois connectées en parallèle. La particularité de cet exemple réside en ce què -sont prévus deux corps de refroidisse- ment en forme d'étoile 111 et 115. Pour le reste la constitu- tion est identique dans une large mesure à celle du premier exemple. Le corps de refroidissement de base 111 supporte d'abord une diode 12a branchée comme diode négative et raccordée par son anode au corps de base 111. Ensuite est monté le disque de cuivre 13 servant de pièce de raccordement de phase, et, au-dessus, une autre diode négative 12b qui, comme la diode 12a, est tournée, par sa cathode, vers la pièce de raccordement de phase 13. L'anode de cette autre diode négative 12b est raccordée à une pièce de corps de refroidissement 31, qui n'est pas isolée du corps de base 111, mais la pièce de corps de refroi- dissement 31 est reliée au corps de base 111, non seulement mécaniquement, mais également par couplage thermique et électri- que. On obtient ainsi essentiellement les mêmes courbes caracté- ristiques pour les deux diodes 12a et 12b montées en parallèle, m9me dans le cas de fortes variations de température. En vue d'obtenir une stabilité mécanique encore meilleure, les bornes de branchement des diodes 12a et 12b sont placées dans des logements creux 17 ménagés dans le corps de refroidissement de base 111, la pièce de refroidissement 31 et le disque de cuivre 13 servant de pièce de raccordement de phase. La figure 5 montre le schéma des connexions électriques de ce second exemple de réalisation. Le corps de refroidissement positif 115 n'est pas représenté mais il présente la m9me structure que le corps de refroidissement négatif 111 déjà décrit. La seule différence réside en ce que les diodes positives 14a et 14b qui sont uti- lisées ici sont montées avec polarité inversée. L'ensemble de redresseur terminé présente alors, comme il a été mentionné, deux corps de refroidissement de base en étoiles 111 et 115, qui sont avantageusement disposés, tournés de 600, à l'intérieur de la génératrice, de telle sorte que les branches respectives 22 de l'un des deux corps de base 111 se trouvent en face des intervalles entre branches de l'autre corps de base 115. Les figures 6 et 7 représentent deux variantes d'un troisième exemple de réalisation. Elles comportent des disposi- tions permettant de réaliser un équilibrage des tensions thermi- ques auxquelles est soumis le redresseur. La constitution est essentiellement la même que dans le premier ou le second exemple-de réalisation et les mêmes références sont affectées aux éléments de mêmes fonctions. Le boulon de maintien de l'ensemble est isolé par rapport à la pièce de corps de refroi- dissement 15 à l'aide d'une pièce isolante 27 qui est protégée mécaniquement avec une rondelle d'appui 28. La t9te du boulon 16 forme,soit une tête de rivet 29, soit un écrou 30. Dans la première variante selon la figure 6, le disque de cuivre 13 est remplacé par un ressort de compression 18 en forme de U servant également de pièce de raccordement de phase. Dans la seconde variante selon la figure 7, un ressort d!application de pression 19 en forme de coupelle est inséré entre la rondelle d'appui 28 et l'écrou 30. Avantageusement, les autres pièces de corps de refroi- dissement 15, 31 et 32 sont découpées par estampage dans les surfaces de métal comprises entre les branches 22 du corps de refroidissement de base 11, 111, 115. 24.63990 REVENDICATIONS 1 ) Ensemble-redresseur pour génératrices, notamment génératrices à courant triphasé utilisées sur des véhicules automobiles, comprenant un corps de refroidissement de base, des diodes positives et négatives, deux diodes étant chaque fois superposées en forme de colonne, ainsi que des pièces de raccordement de phase glissées entre les diodes, redresseur caractérisé en ce que les pièces de raccordement de phase (13, 18) sont constituées en un matériau bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. 2 ) Redresseur suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que les colonnes composées des diodes (12, 14,-12a, 12b, 14a, 14b) sont fixées sur le corps de refroidissement de base (11, 111, 115) à l'aide de pièces de refroidissement supplémentaires (15, 31, 32). 3 ) Redresseur suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que les pièces de refroidissement supplémentaires (15, 31, 32) sont fixées sur le corps de refroidissement de base (11, 111, 115) à l'aide de boulons denaintien (16) isolés électriquement. 4 ) Redresseur suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que le corps de refroidisse- ment de base (11, 111, 115) sert en m8me temps de flasque de palier pour l'arbre de la génératrice. 5 ) Redresseur suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le corps de refroidisse- ment de base (11, 111, 115) est constitué en forme d'étoile, et les diodes (12, 14, -12a, 12b, -14a, 14b) sont disposées sur les branches respectives (22) de cette étoile. 6 ) Redresseur suivant la revendication 5, caractéri- sé en ce que les pièces de refroidissement supplémentaires (15, 31, 32) sont découpées par estampage dans les surfaces de métal comprises entre. les branches (22) de l'étoile. 7 ) Redresseur suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'un logement en creux (17) est prévu à chaque emplacement o les diodes (12, 14, - 12a, 12b, -14a, 14b) sont appliquées sur le corps de refroidissement de base (11, 111, 115) et/ou sur la pièce de raccordement de phase (13, 18) et/ou sur la pièce de refroidissement supplémen- taire (15, 31, 32). 8 ) Redresseur suivant la revendication 7, caractéri- sé en ce que la profondeur des logements en creux (17) est inférieure à l'épaisseur des diodes (12, 14, 12a, 12b, 14a, 14b) et leur diamètre est à peu près égal au diamètre de ces diodes. 9 ) Redresseur suivant l'une quelconque des revendica- tions 3 à 8, caractérisé en ce que les pièces de refroidisse- ment supplémentaires (15, 31, 32) sont appuyées sur la tête correspondante (29, 30) des boulons de maintien (16) par l'in- termédiaire d'un ressort de pression (19) en forme de coupelle. 10 ) Redresseur suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que les pièces de raccordement de phase (18) sont constituées sous la forme de ressorts de com- pression en forme de U. 11 ) Redresseur selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 10, caractérisé en ce que les pièces de refroidisse- ment supplémentaires (15, 31, 32) comportent des appendices (25) découpés par estampage en forme de pattes en vue d'agran- dir la surface de refroidissement efficace. 12 ) Redresseur suivant l'une quelconque des revendi- cations 2 ou 4 à 11, caractérisé en ce que deux corps de refroi- dissement de base (111, 115) sont prévus, dont l'un (111) ne porte que des diodes négatives (12a, 12b) et l'autre (115) ne porte que des diodes positives (14a, 14b), les pièces de refroidissement supplémentaires (31, 32) étant reliées mécani- quement, thermiquement et électriquement au corps de refroidis- sement de base (111, 115) correspondant. 13 ) Redresseur suivant la revendication 12, caracté- risé en ce que les deux corps de refroidissement de base (111, ) sont disposés coaxialement l'un au-dessus de l'autre, de telle manière que les branches d'étoile (22) de l'un des corps (111) se 'placent au-dessus des intervalles entre les bran- ches de l'autre corps (115) de refroidissement de base.