Brevet FR2641910A1 — publié le 19900720

ALTERNATEUR SANS BALAI POUR VEHICULE La présente invention concerne un dispositif à enroulement inducteur pour un alternateur sans balai pour l'utilisation dans un véhicule, et, plus particulièrement, un dispositif de support d'enroulement inducteur devant être monté sur un coeur en fer fixe dans un alternateur sans balai pour l'utilisation dans un véhicule. Un moteur sans balai pour un véhicule est constitué, comme cela est bien connu aux personnes de l'art, de telle sorte qu'un coeur d'armature autour duquel est enroulé un enroulement d'armature et un coeur d-'induction autour duquel est enroulé un enroulement d'induction sont fixés à des pattes et disposés en relation coaxiale, et des pôles magnétiques tournent entre une paire de ces coeurs en fer fixes de façon à induire une sortie en courant alternatif dans l'enroulement d'armature. Jusqu'à présent, on savait, dans un alternateur sans balai, tel que décrit ci-dessus, comment fixer un support cylindrique sur un coeur en fer fixe par soudage, et par des moyens équivalents, afin de maintenir une armature de bobine pour enrouler un enroulement inducteur sur celle-ci au lieu de disposer une partie de support d'enroulement d'induction sur le coeur en fer fixe en gravant une cavité à la périphérie de celui-ci, car cela pouvait provoquer de nombreux problèmes dans la productivité et le court si cette partie en cavité était formée à la périphérie du coeur en fer fixe.La description du Modèle d'Utilité Japonais ouvert à l'inspection Publique N 60-135046 ou du Modèle d'Utilité Japonais ouvert à l'Inspection Publique N 58-135081 sont incorporés ici à titre de référence comme étant la technique existante. Si l'on se réfère à présent à la figure 1, on trouve représentée une vue en coupe partielle d'un alternateur sans balai pour un véhicule muni d'un support d'enroulement d'induction de la technique existante du type mentionné ci-dessus. Une patte avant 1 et une patte arrière 2 de l'alternateur sans balai sont combinées l'une à l'autre au moyen d'un boulon de connexion (non représenté). Un coeur d'armature 3 est, par conséquent, interposé pour le montage entre les faces périphériques internes des parties butant l'une contre l'autre des pattes 1 et 2, et un enroulement 4 d'armature est enroulé autour de celui-ci.Un rotor 6 est monté sur un arbre rotatif 5 qui est supporté par les pattes 1 et 2 de façon à former un corps unitaire, et des pôles magnétiques rotatifs 8 et 9 sont juxtaposés dans une relation en forme de dents en interposant des anneaux non magnétiques 7 entre ceux-ci sur la partie périphérique du rotor 6. De plus, un enroulement d'induction 11 est disposé dans une partie évidée 10 du rotor 6 qui est formée à la partie périphérique intérieure des pôles magnétiques rotatifs 8 et 9. Un coeur d'induction 12 est fixé à la patte arrière 2, ét, ensuite, un support 14 d'armature de bobine cylindrique métallique est fixé au coeur d'induction 12 par soudage, ou de façon équivalente, pour maintenir une armature 13 de bobinage d'enroulement d'induction faite en un matériau isolant. La figure 2 est une vue en perspective illustrant le coeur d'induction 12 de l'alternateur montré en figure 1. La figure 3 est une vue en perspective illustrant le support 14 d'armature de bobine cylindrique métallique et la figure 4 est une vue en perspective illustrant le support 13 de bobinage d'enroulement d'induction entouré par l'enroulement d'induction 11. Si l'on se réfère tout d'abord à la figure 2, une paire de trous traversants 16 sont pratiqués sur une périphérie extérieure du coeur d'induction 12 dans la direction axiale de celui-ci pour faire sortir les fils conducteurs 15 de l'enroulement d'induction 11. Les fils conducteurs 15 de l'enroulement d'induction 11 sont ensuite amenés à travers ces trous traversants 16 à une source d'alimentation pour l'alimentation en courant. Alors que le support d'enroulement d'induction cylindrique de l'alternateur sans balai de la technique existante est disposé par soudage, ou par procédé équivalent, le support 14 d'armature de bobine cylindrique métallique de la figure 3 est disposé sur le coeur d'induction 12 de la figure 2 pour supporter l'armature 13 de bobinage d'induction. Par conséquent, une précision dimensionnelle relativement élevée est nécessaire aux parties d'engrènement du coeur d'induction 12 et du support 14 de bobine d'armature cylindrique métallique, et il y a également un trop grand nombre d'éléments à assembler. Ces exigences ont produit un coût élevé de la fabrication. Pour procurer les trous traversants 16 à la périphérie du coeur d'induction 12, il faut un grand nombre d'étapes lors de l'usinage du coeur d'induction 12.En plus de cela, il existe un problème pour enrouler l'enroulement d'induction 11 car l'étape d'enroulement de l'enroulement d'induction 11 doit être faite après que l'armature 13 de bobinage d'induction ait été maintenue sur le coeur d'induction 12 par le support d'armature de bobine cylindrique métallique. Par conséquent, un objet de cette invention est de procurer un dispositif de support de bobinage d'induction simple et peu coûteux en éliminant le support d'armature de bobine cylindrique métallique afin de résoudre les problèmes rencontrés dans l'alternateur sans balai de la technique existante. Selon la présente invention, on procure un dispositif de support de bobine d'induction amélioré pour un alternateur sans balai devant être utilisé dans un véhicule en montant une armature de bobinage d'enroulement d'induction directement sur un coeur en fer fixe en utilisant un agent de fixation et en éliminant la nécessité de fixer le support d'armature de bobine cylindrique métallique au coeur en fer par soudage. Le dispositif de support d'enroulement d'induction amélioré procure par conséquent une structure simple et peu coûteuse pour l'alternateur sans balai. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention vont devenir apparents à partir de la description qui suit et des dessins qui montrent une réalisation actuellement préférée, dans laquelle la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un alternateur sans balai pour un véhicule muni d'un support d'enroulement d'induction de la technique existante la figure 2 est une vue en perspective d'un coeur d'induction de la technique existante la figure 3 est une vue en perspective d'un support d'armature de bobine cylindrique métallique de la technique existante la figure 4 est une vue en perspective d'une armature de bobinage d'enroulement d'induction de la technique existante la figure 5 est une vue en coupe partielle d'une réalisation de cette invention illustrant un alternateur sans balai avec un dispositif de support d'enroulement d'induction la figure 6 est une vue en perspective d'un coeur d'induction dans la réalisation de l'invention montrée en figure 5 la figure 7 est une vue en perspective d'une armature de bobinage d'enroulement d'induction dans la réalisation de l'invention montrée en figure 5 la figure 8 est une vue en coupe partielle d'une autre réalisation de l'invention ; et la figure 9 est une vue en coupe partielle d'un alternateur sans balai dans lequel le coeur d'induction montré en figure 6 est employé pour faire sortir les fils conducteurs de l'enroulement d'induction. Une réalisation préférée de cette invention va à présent être décrite plus en détail en se référant aux dessins joints, des numéros de référence identiques identifiant des éléments identiques dans les différentes figures. Si l'on se réfère à la figure 5, on montre une réalisation de cette invention qui illustre un alternateur sans balai pour un véhicule en coupe partielle. Comme on peut le voir, ltalternateur sans balai a une structure de base qui est tout à fait similaire à celle de la technique existante montrée en figure 1. Une patte avant 1 et une patte arrière 2 sont combinées en utilisant des boulons de connexion (non représentés) grâce auxquels un coeur 3 d'armature est interposé entre celles-ci au niveau des faces périphériques intérieures des parties de butée des pattes 1, 2 et un enroulement 4 d'armature est enroulé autour du coeur 3 d'armature. Un rotor 6 est monté sur un arbre rotatif 5 et en fait partie intégrante, l'arbre rotatif étant supporté par les pattes 1, 2 afin de former un corps unique et des pôles magnétiques rotatifs 8, 9 sont juxtaposés sous forme de dents en interposant les anneaux non magnétiques 7 entre ceux-ci sur la partie périphérique du rotor 6. De plus, un enroulement d'induction 11 est disposé dans une partie 10 en cavité du rotor 6 formée sur le côté périphérique intérieur des pôles magnétiques rotatifs 8, 9 et un coeur d'induction 12 est fixé à la patte arrière 2. Une armature 13 de bobinage d'enroulement d'induction faite en matériau isolant est montée de façon fixe, par collage, directement sur une partie collante 17 formée à une extrémité du coeur d'induction 12. La figure 6 est une vue en perspective du coeurd'induction 12 selon la présente invention et la figure 7 est une vue en perspective de l'armature 13 de bobinage de l'enroulement d'induction pour l'enroulement d'induction 11. Comme cela est illustré en figure 6, des rainures 18 sont pratiquées sur la périphérie extérieure de l'enroulement d'induction 12 pour faire sortir les fils conducteurs 15 de l'enroulement d'induction 11 à travers ceux-ci, et, de plus, des flasques 19 sont disposés sur la périphérie externe de l'armature 13 de bobinage d'enroulement d'induction de façon à se conformer aux rainures 18 du coeur d'induction 12 et aux trous traversants 20 à la périphérie intérieure de l'armature de bobine en dessous des flasques 19 pour guider les fils conducteurs 15 à travers ceux-ci.Les flasques 19 de l'armature 13 de bobinage d'enroulement d'induction sont amenés au-dessus des rainures 18 du coeur d'induction 12 lorsque l'armature 13 de bobinage d'enroulement d'induction est collée sur le coeur d'induction 12 pour procurer des rainures couvertes, grâce à quoi les fils conducteurs 15 de l'enroulement d'induction 11 sont sortis à travers les trous traversants 20 et passés à travers les rainures couvertes 18 jusqu'à une source d'alimentation sous la protection des flasques 19. Dans une disposition du dispositif de support d'enroulement d'induction comme décrit ci-dessus, comme l'armature 13 de bobine et le coeur d'induction 12 sont fixés de façon ferme par collage, ils ne se déplacent ni dans la direction circonférencielle ni dans la direction axiale l'un par rapport à l'autre ; de plus, il n'y a pas de problème dans l'usinage comme par exemple pour obtenir une précision dimensionnelle aux parties d'engrènement du support d'armature de bobine cylindrique métallique et du coeur d'induction comme cela était nécessaire dans le support d'enroulement d'induction de la technique existante employant le soudage, ou un procédé équivalent, pour fixer le support cylindrique au coeur d'induction. Par conséquent, une structure simple et peu coûteuse pour le dispositif de support d'enroulement d'induction peut être procurée selon la présente invention. De plus, selon cette invention, comme les rainures 18 pour passer les fils conducteurs 15 à travers cellesci sont disposées à la périphérie extérieure du coeur d'induction 12, l'enroulement d'induction 11 qui est enroulé autour de l'armature 13 de bobine à l'avance peut être assemblé sur le coeur d'induction 12 et produire une diminution considérable du travail de fabrication pour l'étape d'enroulement de l'enroulement d'induction 11 par rapport au support d'enroulement d'induction de la technique existante. De plus, comme les rainures 18 peuvent être formées simultanément dans l'usinage du coeur d'induction 12, un unisage tel que celui de la formation des trous traversants dans le coeur d'induction 12 peut être éliminé, ce qui permet d'améliorer la facilité de fabrication.De plus, il n'est pas nécessaire d'installer des tuyaux isolants pour les fils conducteurs 15 parce que cette structure de la présente invention, dans laquelle les fils conducteurs 15 sont inclus dans les rainures 18 du coeur d'induction 12 et recouvert par les flasques isolants 19 de l'armature 13 de bobine assure l'isolement électrique et la protection mécanique. Si l'on se réfère à présent à la figure 8, on trouve représentée une autre réalisation de cette invention. Les caractéristiques structurales de cette réalisation pour fixer une armature 13 de bobinage d'enroulement d'induction directement sur un coeur d'induction 12 par collage afin d'éliminer le support de bobine d'armature cylindrique métallique sont équivalentes à la réalisation montrée en figure 5, à l'exception de la structure de sortie des fils conducteurs. Dans cette réalisation, des trous traversants sont employés pour faire sortir les fils conducteurs 15 d'un enroulement d'induction 11 de façon similaire à la structure de sortie des fils conducteurs de la technique existante montrée en figure 1.Le reste des structures d'alternateur sans balai et des avantages concomitants de simplicité, de faible coût, et de facilité accrue de fabrication sont les mêmes que dans la réalisation précédemment décrite, et, par conséquent, aucune description supplémentaire ne sera faite pour cette réalisation montrée en figure 8. Dans la réalisation décrite ci-dessus en se référant à la figure 5, les fils conducteurs 15 sont sortis de l'enroulement d'induction 11 à travers la structure constituée par les rainures 18 sur la périphérie extérieure du coeur d'induction 12, les trous traversants 20 à la périphérie intérieure de l'armature 13 de bobine et les flasques 19 à la périphérie extérieure de l'armature 13 de bobine, mais, toutefois, cette structure peut être remplacée par les trous traversants 16 dans le support d'enroulement d'induction de la technique existante du type montré en figure 1 pour faire sortir les fils conducteurs - 15 de l'enroulement d'induction 11. Comme cela a été décrit ci-dessus, selon la présente invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser le support d'armature de bobine cylindrique métallique devant être soudé sur le coeur d'induction pour maintenir l'armature de bobinage d'enroulement d'induction car l'armature de bobinage d'enroulement d'induction est directement fixée à l'enroulement d'induction par collage ou adhérence ; de plus, il n'est pas nécessaire d'obtenir une précision dimensionnelle dans l'usinage au niveau des parties d'engrènement du coeur d'induction et du support d'armature de bobine cylindrique métallique comme dans le support d'enroulement d'induction de la technique existante. Bien que la présente invention ait été décrite en détail en se référant aux réalisations actuellement préférées, les personnes ayant une connaissance ordinaire de la technique comprendront que différentes modifications peuvent être faites sans s'écarter de l'esprit ni de l'étendue de l'applicabilité de l'invention. Par conséquent, l'invention ne doit pas être limitée si ce n'est par les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Alternateur sans balai pour un véhicule comportant un support d'enroulement d'induction, caractérisg en ce que ledit support d'enroulement d'induction se compose d'une armature (13) de bobinage d'enroulement d'induction montée de façon fixe directement sur un coeur d'induction (12) par collage. 2. Alternateur sans balai pour un véhicule selon la revendication 1, caractdrisd en ce que le coeur d'induction (12) est ' muni de rainures (18) sur la périphérie extérieure de celui-ci pour accepter des fils conducteurs (15) d'un enroulement d'induction (11) et en ce que l'armature (13) de bobinage d'enroulement d'induction est munie de flasques (19) qui se conforment aux rainures (18) sur la périphérie extérieure de celuici pour couvrir les rainures (18). 3. Alternateur sans balai pour un véhicule selon la revendication 2, caractérise en ce que l'armature (13) de bobinage d'enroulement d'induction est de plus munie de trous traversant (20) à la périphérie intérieure de celle-ci, qui correspondent au dessous des flasques (19) pour guider les fils conducteurs (15) de l'enroulement d'induction (11). 4. Alternateur sans balai pour un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coeur d'induction (12) est muni de trous traversant pour guider les fils conducteurs (15) de l'enroulement d'induction (11). 5. Alternateur sans balai pour un véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature (13) de bobinage d'enroulement d'induction est faite en un matériau isolant. 6. Alternateur sans balai pour un véhicule comportant un support d'enroulement d'induction, caractérisé en ce que le coeur d'induction (12) est muni de rainures (18) à la périphérie de celui-ci et en ce que l'armature (13) de bobinage d'enroulement d'induction est munie de flasques (19) à la périphérie extérieure de celui-ci, qui se conforment aux rainures (18) pour constituer une structure permettant de faire sortir les fils conducteurs (15) de l'enroulement d'induction (11).