Brevet FR2628809A3 — publié le 19890922

FR 2628809 A3 19890922 FR 8803454 A 19880317 La présente invention concerne, d'une manière générale, un dispositif d'entraînement par un organe moteur, par exemple le moteur d'un véhicule automobile, d'un organe récepteur tel qu'un alternateur, du genre comportant au moins un train de pignon. De tels dispositifs d'entraînement tendent actuellement à comporter un train épicycloïdal afin d'obtenir deux rapports d'entraînement dont un avec une importante surmultiplication afin de faire tourner l'alternateur un régime élevé même à bas régime moteur. L'alternateur est ainsi capable de délivrer une puissance électrique très élevée à tous les régimes moteur comme cela est maintenant nécessaire dans les véhicules automobiles du fait de la multiplication continuelle des équipements utilisés et/ou de l'augmentation de la consommation. L'entrée du mouvement dans un tel dispositif se fait par l'intermédiaire d'une poulie guidée en rotation sur l'arbre de l'alternateur. Ceci présente l'inconvénient de faire encaisser à l'arbre la tension de la courroie, ce qui peut conduire à une flexion de celui-ci lorsque l'on atteint de fortes puissances. On comprend aisément que, lorsque l'arbre du rotor fléchit, le rotor se décentre par rapport au stator. Non seulement une telle flexion oblige à prévoir un entrefer relativement important, mais on sait qu'une mauvaise concentricité entre le rotor et le stator conduit à un fonctionnement bruyant de l'alternateur. La présente invention tend à résoudre ce problème afin de pouvoir encore augmenter la vitesse de rotation de l'alternateur et donc les puissances mises en oeuvre. A cet effet, la présente invention propose un dispositif d'entraînement par un organe moteur d'un organe récepteur, du genre comportant au moins un train de pignons, caractérisé en ce qu'une poulie utilisée pour l'entrée du mouvement de l'organe moteur est guidée sur un carter fixe. En guidant, suivant l'invention, la poulie sur un carter fixe, celle-ci ne transmet pas les efforts de tension de la courroie qui l'entoure à l'arbre de l'alternateur. Ledit arbre ne risquant plus de fléchir, le rotor reste toujours parfaitement centré par rapport au stator, ce qui permet de réduire la dimension de l'entrefer et donc d'augmenter la puissance de l'alternateur. Si l'augmentation de puissance n'est pas recherchée, il est alors-possible de réduire l'encombrement de l'alternateur utilisé puisqu'il sera plus performant. La parfaite concentricité du rotor et du stator permet également une réduction importante des bruits de fonctionnement de l'alternateur. De plus, la poulie étant liée au porte-satellites du train épicycloïdal mis en oeuvre, il est possible de positionner la couronne d'une part, le pignon solaire d'autre part, par rapport au porte-satellites. On obtient ainsi un dispositif d'entraînement dans lequel la bonne géométrie du train épicycloïdal est garantie, ce qui assure un bon fonctionnement de l'ensemble. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description du dessin annexé représentant un mode de réalisation préféré d'un tel dispositif d'entraînement. Sur la figure, on voit en 1 l'alternateur muni de son ventilateur 11, et en 2 le dispositif d'entraînement objet de l'invention entourant l'arbre 12 du rotor de l'alternateur. Sur cet arbre 12 est monté, lié en rotation par des cannelures 13, le pignon solaire 30 du train épicycloïdal 3 autour duquel est placé un porte-satellites 40. Ce porte-satellites 40 est lié en rotation à la poulie 41 à laquelle est transmis le mouvement de rotation du moteur du véhicule automobile par une courroie 42. Le porte-satellites 40 est, ici, prévu en deux parties : la partie 41 conformée en poulie et une partie 43 qui lui est liée. Les satellites 44 présentent des prolongements axiaux par lesquels ils sont montés dans des ouvertures des parties 41 et 43 du porte-satellites 40 avec interposition de roulements à aiguilles 45. Le train épicycloïdal 3 comporte de plus une couronne 50, cette couronne 50 présentant de chaque côté de sa zone conformée en pignon, des prolongements radiaux par lesquels elle forme une enveloppe 51 cylindrique entourant le porte-satellites 40 et le pignon solaire 30. L'enveloppe 51 est fermée du côté opposé à l'alternateur par un flasque 52 transversal qui est rapporté par exemple par vissage. La couronne 50 est également conformée avec un flasque transversal 53 s'étendant à l'opposé de l'axe par lequel elle est apte à être freinée par un frein 54 monté dans un carter 6 rapporté sur un flasque 14 que présente l'alternateur. Le frein 54 est ici représenté sous la forme d'un frein électro-magnétique dont on voit la bobine 55 mais pourrait bien entendu être des tout autre type. Le carter 6 est formé d'un flasque transversal 61 en direction de l'axe 13 et d'une portion cylindrique 62 en direction du flasque transversal 53 de la couronne, ladite portion cylindrique 62 portant ledit frein 54. Comme il ressort de la description qui vient d'être faite des divers éléments, l'organe d'entrée du train épicycloïdal 3 est le porte-satellites 40 lié au moteur par la poulie 41 et la courroie 42, l'organe de sortie est le pignon solaire 30 lié à l'arbre 12 du rotor et l'organe de réaction est la couronne 50. Ce train épicycloïdal 3 permet, de manière connue en soi, d'obtenir deux rapports de vitesse qui sont une prise directe lorsque la couronne 50 est libre et une vitesse surmultipliée lorsque le frein 54 immobilise la couronne. Lors du fonctionnement du train épicycloïdal 3 en petite vitesse, c'est-à-dire en prise directe, la couronne 50 est libre en rotation, elle aura donc-tendance à tourner plus vite que le pignon solaire si celui-ci est soumis à un couple résistant. On utilise alors une roue libre qui, suivant une disposition particulièrement avantageuse, représentée au dessin, est positionnée entre la couronne 50 et le porte-satellites 40. Comme visible sur la figure, le flasque transversal 52 lié à la couronne 50 présente un prolongement axial 56 autour duquel est montée la roue libre 7, elle est ainsi entre la partie 43 du porte-satellites 40 et ledit prolongement 56. La roue libre est montée de telle façon qu'elle se bloque lorsque la couronne 50 tourne plus vite que le porte-satellites 40. Lorsque ceci se produit, en petite vitesse, les vitesses de la couronne et du porte-satellites sont ainsi rendues égales, les satellites 44 sont alors immobilisés par rapport au porte-satellites et le mouvement du porte-satellites 40 est directement transmis au pignon solaire 30. A titre indicatif, si les nombres de dents des pignons utilisés sont respectivement : 39 pour le pignon solaire, 15 pour les satellites e-t 69 pour la couronne, le rapport de transmission sera de 2,77. En utilisant une poulie assurant une multiplication de 2,17 par rapport à la vitesse du moteur, on entraîne alors l'alternateur en petite vitesse avec un rapport de 2,17 et en grande vitesse avec un rapport de 6. La grande vitesse sera utilisée tant que la vitesse du moteur sera inférieure à 2 500 tours par minute, ce qui assurera une vitesse de rotation maximale de 15 000 tours par minute de l'alternateur, puis le changement de vitesse dans le dispositif d'entralnement-sera assuré afin d'entraîner l'alternateur en petite vitesse. Ledit changement de vitesse est assuré, par exemple, par un microprocesseur relié à des capteurs donnant la valeur de différents paramètres du véhicule par exemple de la vitesse du moteur. Ce type d'entraînement d'un alternateur permet d'obtenir la puissance de 4 à 5 Kw nécessaire pour alimenter les nouveaux équipements automobiles quel que soit le régime du moteur. Afin de ne pas soumettre l'arbre du rotor à la tension de la courroie on a prévu, suivant l'invention, de guider la poulie sur un carter fixe. A cet effet, le flasque 61 du carter 6 présente un prolongement axial 63 en direction du train épicycloïdal sur lequel est guidée la poulie 41. Les efforts de tension de la courroie sont ainsi transmis à un carter fixe et ne risquent pas de nuire au bon fonctionnement du dispositif. La poulie 41, et ainsi le porte-satellites 40, est parfaitement guidée sur le carter 6 par des roulements 46 montés en opposition. La couronne 50 et le pignon solaire 30 sont à leur tour guidés par rapport au porte-satellites 40 par des roulements 57 et 31 placés à chacune de leurs extrémités axiales. Par de telles dispositions, d'une part, l'arbre 12 du rotor ne risque pas d'être amené à fléchir, et, d'autre part, les divers éléments du train épicycloïdal sont maintenus afinque la géométrie du train épicycloïdal soit gardée au cours du fonctionnement. Un autre avantage du dispositif vient de la présence de l'enveloppe cylindrique 51 de la couronne 50, sa présence permet en effet de créer un volume fermé étanche en prévoyant trois joints 47, 58 et 32, le premier entre la couronne et le porte-satellites, et le second entre le porte-satellites et le pignon solaire. Dans ce volume étanche il est alors possible de prévoir une lubrification du train épicycloïdal 3 par barbotage. Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant les mêmes caractéristiques. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'entraînement par un organe moteur d'un organe récepteur du genre comportant au moins un train de pignons, caractérisé en ce qu'une poulie (41) utilisée pour l'entrée du mouvement de l'organe moteur est guidée sur un carter fixe (6). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter fixe (6) présente un prolongement axial (63) sur lequel est guidée la poulie. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poulie (41) est guidée par deux roulements (46). 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un train épicycloïdal (3) dont l'organe d'entrée est le porte-satellites (40) lié à la poulie (41), l'organe, de sortie est le pignon solaire (30) lié à l'arbre (12) de l'organe récepteur, l'organe de réaction est la couronne (50). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couronne (50) et le pignon solaire (30) sont guidés par rapport au porte-satellites par des roulements (57) et (31). 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe récepteur est un alternateur. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour des vitesses de rotation du moteur inférieures à 2 500 tours par minute, l'alternateur est entraîné avec un rapport de vitesse de 6 et que, pour des vitesses de rotation du moteur supérieures, le rapport de vitesse est 2,17.