Brevet FR2539258A1 — publié le 19840713

2539258. GENERATRICE A COURANT TRIPHASE POUR VEHICULES, NOTAMMENT AVEC ROTOR A POLES A GRIFF Eg S L'invention concerne une géné- ratriceà courant triphasé pour véhicules, pourvue d'un rotor pouvant être entrainé par le moteur du véhicule et portant un enroulement d'excitation, notamment un rotor à pales à griffes, dont l'arbre fait saillie, par une extrémité, d'un chapeau de palier métallique, et d'un stator portant un enroule- ment à trois phases de courant triphasé et induit par le rotor, stator qui est inséré dans l'alésage d'un carter de forme tubulaire relié au chapeau de palier, pourvue également d'un redresseur biplaque à trois phases avec au moins trois diodes positives et trois diodes négatives, ainsi que d'une plaquette à circuit imprimé en matière isolante s'étendant transversalement à l'axe du rotor et portant un régu- lateur, et dans la matière isolante de laquelle sont enrobées des pièces conductrices servant à relier les diodes les unes aux autres et aux parties des enroulements. Des génératrices de ce types sont construites en nombre prédominant avec un rotor à pales à griffes, qui, aux deux extrémités de son arbre, est monté dans des flasques fabriqués par coulée d'aluminium sous pression; ces flasques, par un em- boitement qu'offre chacun d'eux sur sa face frontale ouverte, recouvrent l'empilages de tôles du stator sur une très faible partie de sa longueur axiale, et à l'aide de plusieurs vis de serrage s'étendant parallèlement à l'axe de l'arbre du rotor, sont reliés en formant une unité de construction ne nécessitant que très peu d'encombrement (imprimé VIT-U 1/8 DE 1982). Avec la forme de réalisation men- tionnée ci-dessus, le support des bagues collectrices doit être relié mécaniquement à la plaquette à circuit imprimé et l'établissement du contact du stator doit être effectué avant la pose du flasque côté entrainement Le régulateur est monté après le boulonnage de la génératrice. L'invention a pour but de réa- liser un dispositif qui soit plus économique et en même temps plus facile à monter. L'invention concerne, à cet effet, une génératrice à courant triphasé du type indiqué plus haut caractérisée en ce que la plaquette à circuit imprimé est reliée d'une seule pièce à un flasque formant le guide des balais, le logement du régulateur et le siège de support du côté des bagues collectrices, flasque qui est inséré dans un emboitement offert par la face frontale libre située à l'opposé du chapeau de palier et porte sur sa surface frontale située extérieurement, s'é- tendant transversalement à l'axe du rotor, deux tôles de refroidissement en forme de secteurs, sur chacune desquelles sont fixées trois diodes de même polarité. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de 2539258. l'invention, dessins dans-lesquels: la figure 1 est une vue, en coupe axiale, d'une génératrice à courant triphasé conforme à l'invention, la figure 2 est une vue, de dessus côté frontal, de ses diodes positives et négatives et de leurs tôles de refroidissement, la figure 3 est une vue ana,- logue à celle de la figure 2, mais après enlèvement des tôles de refroidissement. La génératrice à courant triphasé représentée est destinée à fonctionner sur des véhi- cules automobiles et comporte un rotor 1 à pôles à griffes, pouvant être entrainé par le moteur du véhicule, et dont l'arbre est indiqué en 2 Cet arbre supporte deux disques à griffes 3 et 4 dirigés en opposition l'un à l'autre par leurs griffes estampées et, disposée entre ces disques à griffes, une pièce servant de noyau 5 en fer doux de forme tubulaire, noyau sur, lequel, avant la mise en place des disques à griffes, est enroulé un bobinage d'excitation 6. Le rotor à pôles à griffes 1 est supporté aux deux extrémités de son arbre, de façon à pouvoir tourner, par deux paliers à roulements à billes 7 et 8; l'un dieux, désigné par 7, est placé dans un flasque 9 qui est fabriqué, conjoin- tement avec une enveloppe de carter cylindrique , d'une seule pièce, en aluminium par procédé de coulée sous pression, et qui présente, à sa face frontale, une série deouvertures d'aération 11 ménagées de façon à être réparties sur son pourtour. L'extrémité 12 de l'arbre 2 du rotor qui fait saillie du flasque 9 est destinée à la fixation d'une poulie -non représentée au des- sin pouvant être entrainée par le moteur du véhicule automobile, par l'intermédiaire d'une cour- roie trapézoïdale, ainsi qu'à la fixation d'un venti- lateur non représenté non plus qui, lorsque la génératrice est en marche, envoie de l'air de refroidissement, en direction parallèle à l'axe, à travers la génératrice; cet air de refroidisse- ment est aspiré à l'autre face frontale de la géné- ratrice. Dans un alésage 13 du carter , concentrique à l'axe du rotor à pôles à griffes 1, est enfoncé par contraction et/ou à la-presse un empilage de tôles de stator 14,-de forme annulaire, consistant en lames de tôles découpées Cet empilage de tôles 14 porte trois enroulements à phases tels que 15 non représentés plus en-détail qui sont disposés de façon à être répartis régulièrement sur le pourtour de l'empilage de tôles 14 du stator en étant électriquement décalés l'un par rapport à l'autre de 1200 chaque fois; ces enroulements sont induits par le champ magnétique du rotor 1 Il est représenté, en 17, l'une des extrémités des trois enroulements en question du stator. En vue d'obtenir une structure économique pour une disposition convenant à un montage correct et en vue de réduire la multiplicité des élé- ments à monter, il est prévu un flasque 20, éloigné de l'entrainement, qui est fabriqué à la presse d'une seule pièce en polyamide avec adjonction d'environ à 60 'é de fibres de verre, à une dimension permet- tant de l'insérer sans jeu avec une très faible rectification complémentaire dans un emboîtement 21 alésé au tour dans la face frontale libre du ffi carter 10, et de le fixer par serrage contre ce carter à l'aide de plusieurs vis 22 à axes parallèles. En détail, le flasque 20 en matière synthétique comporte un élément central formant moyeu 23 servant au logement du roulement à billes 8 éloigné de l'entrainement mentionné plus haut, et se continuant en un prolongement de-forme tubulaire 24, qui recouvre, en tant qu'élément anti- poussière, les deux bagues collectrices-du rotor 1 indiquées en 25 et 26. O Ces deux bagues collectrices sont reliées aux extrémités non représentées plus en détail de l'enroulement d'excitation 6 et ser- vent à l'amenée et au départ du courant d'excitation parcourant cet enroulement 6; ce courant est conduit par l'intermédiaire de deux balais frotteurs 27 et 28 parallèles l'un à l'autre et dirigés ra- dialement vers les bagues collectrices Ces balais sont guidés dans un porte-balais 29, qui est formé sur le manchon 24 sous forme d'élément ajouté stèten- dant en directions radiale et axiale. A titre d'autre caractéristique essentielle du flasque 20 en matière synthétique conforme àl'inventions celui-ci forme la surface de fixation 30 pour le régulateur de tension électroni- que de la génératrice qui est logé dans un boitier de métal 31 semblable à un boitier de transistor. En outre, le flasque 20 forme plusieurs surfaces d'ap- pui pour les deux t 8 les de refroidissement 33 et 34 en forme de secteurs annulaires; ces tôles de refroidissement 33 et 34 sont représentées en figure 2 en vue de dessus axiale et portent chacune trois diodes positives 35 ou diodes néga- tives 36 respectivement. Comme il apparait à la figure 1, les tales de refroidissement 33 et 34 snnt engagées par leur tronçon de bord 37, replié vers le flasque 9 côté entrainement, dans des évidements 38 qui sont ménagés chacun entre deux des traverses radiales sept en tout 40 à 46 Ces évidements 38 contraignent l Vair de refroidissement qui est aspiré par le -ventilateur non représenté de la génératriceà passer étroitement le long de ces zones de bord repliées 37 des tÈles de refroidissement et à é-vacuer la chaleur excédentaire produite par les diodes 35 et 36 lorsque la génératrice est chargée. En ce qui concerne les points d'appui de fixation prévus pour les tôles de refroi- dissement, il en est montré un, en 48, en figure 1, conjointement avec une vis de fixation enfoncée 49 Celle-ci sert, en même temps, de borne de raccor- dement B+ pour le p 8 le positif d'une batterie de démarreur et d'accumultaeur nécessaire pour la marche du véhicule automobile; cette batterie - non représentée au dessin doit être alimentée en courant de charge par la génératrice. Dans la zone de bord du flasque en matière synthétique, il est prévu, en outre, des points de contact formés 39, dans lesquels les extrémités dénudées indiquées en figure i en 17 - des enroulements à courant triphasé, extr'émités d'enroulements U V W (figure 2 et 3), peuvent être enfichées et soudées, et dans le cas d'une pièce de remplacement, peuvent être brasées de-l'extérieur, en s-e -servant d'une gaine d'extrémité de brin de c 4 ble. Grâce à cet agencement l'établissement du contact du stator, rendu difficile jusqutici, se trouve considérablement simplifié, de sorte qu'il peut se réaliser en principe même par soudage. Dans le flasque 20 en matière synthétique sont formées des connexions de liaison ( figure 3) par l'intermédiaire desquelles, après l'assemblage des t 8 les de refroidissement 33, 34 avec le flasque 20, il est possible de réaliser les liaisons électriques nécessaires des diodes , 36 avec les enroulements à courant triphasé et leurs extrémités d'enroulements 17 - REVENDICAT-ION S 1 Génératrice à courant tri phase, pour véhicules, pourvue d'un rotor pouvant être entrainé par le moteur du véhicule et portant un enroulement d'excitation, notamment un rotor à pôles à griffes, dont l'arbre fait saillie, par une extrémité, d'un chapeau de palier métallique, et d'un stator portant un enroulement à trois phases de courant triphasé et induit par le rotor, stator qui est inséré dans l'alésage d'un carter de forme tubulaire relié au chapeau de palier, pourvue également d'un redresseur biplaque à trois phases avec au moins trois diodes positives et trois diodes négatives 9 ainsi que d'une plaquette à circuit im- primé en matière isolante s'étendant transversale- ment à l'axe du rotor et portant un régulateur, et dans la matière isolante de laquelle sont enrobées des pièces conductrices servant à relier les diodes les unes aux autres et aux parties des enroulements, génératrice caractérisée en ce que la plaquette à circuit imprimé est reliée d'une seule pièce à un flasque ( 20) formant le guide des balais, le loge- ment du régulateur et le siège de support du côté des bagues collectrices, flasque qui est inséré dans un emboîtement ( 21) offert par la face frontale libre située à l'opposé du chapeau de palier ( 9) et porte sur sa surface frontale située extérieure- ment, s'étendant transversalement à l'axe du rotor, deux tôles de refroidissement en forme de secteurs, sur chacune desquelles sont fixées trois diodes de même polarité. 2 Génératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le flasque en matière isolante ( 20) comporte, à proximité de son bord, plusieurs ouvertures ( 38) pour le passage d'air et les tôles de refroidissement ( 33, 34) sont engagées au moins partiellement dans ces ouvertures. 3 Génératrice selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le carter ( 10) relié au flasque ( 9) côté entrainement s'étend, par sa face frontale libre portant le flasque en matière isolante ( 20), jusque dans la zone des bagues collectrices ( 25, 26). 4 Génératrice selon la revendication 3, caractérisée en ce que, dans la zone de bord du flasque en matière isolante ( 20), sont formés au moins trois connexions de contact ( 50) qui font saillie à la face extérieure de ce flasque ( 20) et reçoivent chacun une extrémité ( 17) des enroulements à courant triphasé.