Brevet FR2619263A1 — publié le 19890210

ALTERNATEUR COMPORTANT UN DISPOSITIF D'ETANCHEITE ISOLANT LES BALAIS VIS-A-VIS DES ASPERSIONS EXTERIEURES La presente invention se rapporte â un alternateur a balais comportant un dispositif d'étanchéité isolant les balais vis-a-vis des aspersions extérieures. Un tel alternateur est utilisable notamment comme alimentation électrique de véhicule automobile. Les alternateurs de ce type comportent, généralement, pour des raisons de ventilation et de facilité de montage, un bottier porte-balais fixé sur un flasque latéral du stator, à l'extérieur de l'alternateur ; -ils comportent, a l'intérieur d'un stator, un rotor porté par un arbre coaxial audit stator ; cet arbre porte, au voisinage d'une de ses extramités, un collecteur constitué de deux bagues et monté sur un support isolant porté par l'arbre, chacune desdites bagues coopérant avec un balai qui frotte sur elle, les deux balais étant disposés dans le bottier porte-balais fixé extérieurement sur le stator. Le stator comporte, de part et d'autre d'un corps central, un flasque latéral qui supporte l'extrtmite correspondante de l'arbre du rotor par un palier.Le flasque, disposé du côté ou se trouve le bottier porte-balais, comporte une ouverture dont une partie de la bordure constitue une portée pour la mise en place du bottier porte-balais â l'extérieur du flasque les balais pénètrent ainsi dans le flasque par ladite ouverture pour venir en contact avec les deux bagues du collecteur. Un alternateur de ce type présente un inconvénient certain en ce qui concerne l'isolation des balais vis-a-vis des aspersions extérieures, notamment du brouillard salin, ou des poussières. En effet, les aspersions exterieures peuvent pénétrer dans le stator par l'ouverture du flasque latéral et accéder au logement des balais dans le bottier porte-balais. On risque ainsi d'observer sur les balais une accumulation de corps étrangers, par exemple de sel, qui, a terme, provoquera un coincement des balais en s'opposant au libre coulissement de ceux-ci dans le bottier porte-balais, donc à la mise en appui élastique correcte des balais sur les bagues et, donc, au passage du courant au niveau du collecteur. Un but de l'invention est de munir un alternateur de ce type d'un dispositif d'étanchéité protégeant les balais vis-a-vis des aspersions extérieures. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif peu motteux qui s'adapte sur un appareil de série sans que soit nécessaire une modification du moule du flasque associé au bottier porte-balais. On connaît, en effet, des alternateurs comportant un flasque latéral étanche vis-à-vis des aspersions extérieures et moulé d'une seule pièce. Une tel le solution ne convient pas pour améliorer de façon économique un appareil de série du type de celui décrit ci-dessus que l'on veut rendre étanche, sans pour cela recréer un moule complet du flasque, en raison de petites séries envisagées. On connatt, d'autre part, par le brevet français N 1 464 518, un agencement particulier des différentes pièces constituant un alternateur de manière à former une zone étanche entourant les bagues du collecteur ainsi que les balais guidés dans un bottier porte-balais. Cependant, dans ce type d'alternateur, le bottier porte-balais est placé à l'intérieur du flasque de l'alternateur, et l'agencement des pièces formant cette zone étanche ne peut pas s'appliquer à un alternateur dont le bottier portebalais est disposé à l'extérieur du stator, notamment pour faciliter le montage et ameliorer le refroidissement quand ledit bottier contient les composants électroniques du régulateur associé à l'alternateur. La présente invention a donc pour objet le produit industriel nouveau que constitue un alternateur comportant un stator et un rotor, porté par un arbre coaxial au stator, ledit arbre portant, au voisinage d'une de ses extrémités, un collecteur constitué de deux bagues montées sur un support isolant porté par l'arbre, chacune desdites bagues cooperant avec un balai qui s'appuie sur elle, les deux balais étant disposés dans un bottier porte-balais fixé extérieurement sur le stator, le stator comportant, de part et d'autre d'un corps central, un flasque latéral qui supporte l'extrémité correspondante de l'arbre du rotor par un palier, ledit flasque étant constitué, d'une part, diun fourreau cylindrique destiné à recevoir l'extrémité d'arbre et son palier associé, et, d'autre part, d'une cuvette au centre de laquelle débouche ledit fourreau, la cuvette étant de meme axe que le fourreau, ayant un diamètre supérieur à celui du fourreau, et venant s'appuyer, par sa périphérie, sur le corps central du stator, le flasque disposé du cOt où se trouve le bottier porte-balais comportant une ouverture ménagée dans le fond de la cuvette et dans une zone adjacente du fourreau, une partie de la bordure de ladite ouverture constituant une portée pour la mise en place du bottier porte-balais à l'extérieur du flasque, les balais pénétrant dans le fourreau par ladite ouverture pour venir en contact avec les deux bagues du collecteur, caractérisé par le fait que le flasque associé au bottier porte-balais porte un dispositif d'étanchéité isolant les balais dans une chambre sensiblement étanche vis-à-vis des aspersions extérieures. Avantageusement, l'ouverture pratiquée dans le fourreau pour le passage des balais est réalisée dans un plan sensiblement parallèle à l'axe du fourreau, les bords de ladite ouverture constituant un entablement sur lequel s'appuie le bottier porte-balais, et le dispositif d'étanchéité est constitué, en premier lieu, d'un joint d'étanchéité disposé entre ledit entablement et le bottier porte-balais sur le pourtour de l'ouverture, et, en deuxième lieu, d'une plaque d'étanchéité fixée sur le fond de la cuvette du flasque associe au bottier porte-balais pour obturer la partie de l'ouverture pratiquée dans le fond de la cuvette, ladite plaque comportant un orifice circulaire d'un diamètre très légèrement supérieur â celui des bagues du collecteur. La plaque d'étanchéité peut etre une tble métallique rapportée fixée par points sur la face du fond de la cuvette du flasque qui est tournée vers le rotor. Avantageusement, la plaque d'étanchéité comporte des moyens d'arret coopérant avec une zone du rotor pour former un obstacle au passage des aspersions venant de l'extérieur vers la chambre ou sont isolés les balais. De préférence, les moyens d'arrêt sont constitués d'au moins une collerette circulaire ménagée coaxialement autour de l'orifice circulaire de la plaque d'étanchéité et disposée sensiblement d'équerre par rapport à cette plaque vers l'extérieur du fourreau, ladite collerette s'insérant dans une gorge annulaire pratiquée dans le support isolant des bagues du collecteur pour former une chicane annulaire.De préférence, on réalise une collerette circulaire unique en pliant à l'équerre la bordure de l'orifice circulaire de la plaque d'étanchéité. Avantageusement, le bottier porte-balais contient le régulateur associé b l'alternateur. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure i est une coupe axiale partielle d'un alternateur selon l'invention uni de son dispositif d'étanchéité, le bottier porte-balais étant représenté en vue extérieure non coupe - la figure 2 est une vue à grande échelle du detail A de la figure i - la figure 3 est une vue en élévation de la plaque d'étanchéité de l'alternateur de la figure 1 ; - la figure 4 est une coupe selon lV-lV de la figure 3 ; et - la figure 5 représente, à plus grande échelle, le détail B de la figure 4. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble un alternateur selon l'invention. Cet alternateur comporte un stator 2 et un rotor 3 (dont le contour est figuré en traits mixtes) porté par un arbre 4 coaxial au stator. L'arbre 4 porte, au voisinage d'une de ses extrémités, un collecteur 5 constitué de deux bagues 6 et 7 montées sur un support isolant 8 porté par l'arbre 4. Chacune des bagues 6 et 7 coopère respectivement avec un balai 9 et 15, qui s'appuie sur elle, les deux balais 9 et 15 étant disposés dans un bottier porte-balais 11. Le bottier porte-balais il est fixé extérieurement sur le stator 2 et contient également le régulateur électronique associé à l'alternateur 1. Le support isolant 8 est constitué d'un cylindre creux 12, d'un diametre interne sensiblement égal à celui de l'arbre 4, ledit cylindre débouchant dans la zone centrale d'un plateau annulaire 13 dont le diamètre externe est supérieur à celui des bagues 6 et 7 ; lesdites bagues 6 et 7 sont portées par la paroi externe du cylindre 12. Le support isolant 8 est bloqué sur l'arbre 4, le plateau 13 étant en appui frontal sur le bobinage rotorique. Le cylindre 12 et le plateau 13 sont raccordés extérieurement par une partie tronconique 14. Le plateau 13 présente, sur sa face non tournée vers le bobinage rotorique, une saillie annulaire 15 entourant concentriquement la partie tronconique 14 ; l'ensemble (saillie 15partie tronconique 14) forme une gorge 16 dans le support isolant 8. Le stator 2 comporte, de part et d'autre d'un corps central 17, un flasque latéral qui supporte l'extrémité correspondante de l'arbre 4 du rotor 3 par un palier 19 ; on a désigné par 18 le flasque latéral situé du côté du collecteur 5. Le flasque 18 est constitué, d'une part, d'un fourreau cylindrique 25 destiné a recevoir l'extrémité de l'arbre 4 et son palier associé 19, et, d'autre part, d'une cuvette 21 au centre de laquelle débouche le fourreau 25. L'extrémité du fourreau 25, où est disposé le palier 19, est obturée par une capsule en matière plastique 24. La cuvette 21 est de mUmc axe que le fourreau 25 et a un diamètre extérieur supérieur à celui du fourreau. La cuvette 21 vient en appui par sa périphérie, sur le corps central 17 du stator 2. Le flasque 18 comporte une ouverture 22 ménagée dans le fond de la cuvette 21 et dans une zone adjacente du fourreau 25 1 la partie 22b de l'ouverture 22, qui est pratiquée dans le fourreau 25, est disposée dans un plan sensiblement parallèle à l'axe du fourreau : la partie de l'ouverture 22, ménagée dans le fond de la cuvette, porte la référence 22a. Les bords de la partie 22b de l'ouverture 22 constituent un entablement 23, sur lequel s'appuie le bottier porte-balais 11, les balais pénétrant dans le fourreau 25 par la partie 22b de l'ouverture 22 pour venir en contact avec les deux bagues 6 et 7 du collecteur 5. L'alternateur 1 comporte un dispositif d'étanchéité constitué, en premier lieu, d'un joint d'étanohéité 25 disposé entre l'entablement 23 et le bottier porte-balais 11 sur le pourtour de la partie 22b de l'ouverture 22, et, en deuxième lieu, d'une plaque d'étanchéité 26 fixée sur le fond de la cuvette 21 du flasque 18. Cette plaque d'étanchéité 26 obture la partie 22a de l'ouverture 22 pratiquée dans le fond de la cuvette 21. La plaque d'étanchéité 26 est une tOle iétallîque rapportée, fixée par une pluralité de points 28 sur la face du fond de la cuvette 21 du flasque 18, qui est tournee vers le rotor 3. Cette plaque d'étanchéité 26 comporte un orifice circulaire 29 d'un diamètre très légèrement supérieur à celui des bagues 6 et 7 du collecteur 5. Une nervure de raidissement 27 est matricée dans la tôle de la plaque 26, dans la zone qui est au droit du bottier porte-balais 11. La plaque d'étanchéité 26 comporte une collerette 35, formee autour de l'orifice circulaire 29 de la plaque d'étancite 26 par pliage en équerre de la bordure de l'orifice 26, vers l'extérieur du fourreau 2 lorsque la plaque 26 est fixée sur le tond de la cuvette 21. La collerette 35 s'engage dans la gorge 16 du support isolant 8, de manière à former avec celle-ci une chicane annulaire. La collerette 35 de la plaque d'étanchéité 26 constitue ainsi, avec la gorge 16, un moyen d'arrêt pour former un obstacle au passage des aspersions venant de l'extérieur vers l'intérieur du fourreau 25, ou les balais 9 et 15 viennent en contact avec les bagues 6 et 7 du collecteur 5. Le dispositif d'étanche1té ainsi constitué isole les balais 9, 15 du boîtier porte-balais il dans une chambre 32 sensiblement étanche vis-à-vis des aspersions extérieures. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toute modification désirable, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Alternateur comportant un stator (2) et un rotor (3) porté par un arbre (4) coaxial au stator, ledit arbre (4) portant, au voisinage d'une de ses extrémités, un collecteur (5) constitué de deux bagues (6, 7) montées sur un support isolant (8) porté par l'arbre (4), chacune desdites bagues (6, 7) coopérant avec un balai (9, 15 > qui s'appuie sur elles, les deux balais (9, 15) étant disposés dans un bottier porte-balais (11) fixé extérieurement-sur le stator (2), le stator comportant, de part et d'autre d'un corps central (17), un flasque latéral (18), qui supporte l'extrémité correspondante de l'arbre (4) du rotor (3) par un palier (19), ledit flasque (18) étant constitué, d'une part, d'un fourreau cylindrique (25) destiné à recevoir l'extrémité d'arbre et son palier associé, et, d'autre part, d'une cuvette (21) au centre de laquelle débouche ledit fourreau (2), la cuvette (21) étant de même axe que le fourreau (2), ayant un diametre supérieur à celui dudit fourreau et venant s'appuyer par sa périphérie sur le corps central (17) du stator (2), le flasque (18), disposé du côté où se trouve le bottier porte-balais (11), comportant une ouverture (22) ménagée dans le fond de la cuvette (21) et dans une zone adjacente du fourreau (25), une partie (22b) de la bordure de ladite ouverture constituant une portée pour la mise en place du bottier porte-balais (11) å l'extérieur du flasque (18), les balais (9, 15) pénétrant dans le fourreau (25) par ladite ouverture (22b) pour venir en contact avec les deux bagues (6, 7) du collecteur (5), caractérisé par le fait que le flasque (18), associé au bottier porte-balais (11), porte un dispositif d'étanchéité isolant les balais (9, 15) dans une chambre (32) sensiblement étanche vis-à-vis des aspersions extérieures. 2. Alternateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ouverture pratiquée dans le fourreau (20) pour le passage des balais (9, 15) est réalisée dans un plan sensiblement parallèle à l'axe du fourreau, les bords de ladite ouverture (22b) constituant un entablement (23) sur lequel s'appuie le boîtier porte-balais (11), le dispositif d'étanchéité étant constitué, en premier lieu, d'un joint d'étanchéité (25) disposé entre ledit entablement (23) et le boîtier porte-balais (11) sur le pourtour de l'ouverture (22b) et, en deuxième lieu, d'une plaque d'étanchéité (26) fixee sur le fond de la cuvette iégerement. supérieur å celui des bagues (6, 7) du collecteur (5). 3. Alternateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la plaque d'étanchéité (26) est une tôle métallique (27) rapportée, fixée par points sur la face du fond de la cuvette (21) du flasque (18), qui est tournée vers le rotor (3). 4. Alternateur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la plaque d'étanchéité (26) comporte des moyens d'arrêt coopérant avec une zone du rotor (3) pour former un obstacle au passage oes aspersions venant de l'extérieur vers la chambre (32) où sont isolés les balais (9, le). 5. Alternateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens d'arrêt sont constitués d'au moins une collerette (35) ménagée coaxial ment autour de l'orifice circulaire (29) de la plaque d'étanchéité (26) et disposé sensiblement d'équerre par rapport å cette plaque vers l'extérieur du fourreau (2), ladite collerette (35) s'insérant dans une gorge annulaire (16) pratiquée dans le support isolant (8) des bagues (6, 7) du collecteur (5) pour former une chicane annulaire (31). 6. Alternateur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens d'arret ne comportent qu'une seule collerette (3) formée par pliage en équerre de la bordure de l'orifice circulaire (29) de la plaque d'étanchéite (26). 7. Alternateur selon l'une des revendications i a 6, caractérisé par le fait que le bottier porte-balais (11) contient le régulateur associé à l'alternateur.