Brevet FR2673493A1 — publié le 19920904

La présente invention concerne un alternateur sans bague collectrice, et plus particulièrement un alternateur triphasé destiné aux véhicules automobiles. Un tel alternateur comprend un ensemble inducteur en deux parties, l'une fixe et l'autre mobile en rotation, créant une variation de flux au regard d'un ensemble statorique constitué d'un paquet de tôles magnétiques annulaires empilées, comportant sur toute sa périphérie interne, une pluralité d'encoches permettant de loger le bobinage statorique. La partie fixe de l'ensemble inducteur comporte une bobine inductrice, tandis que la partie mobile en rotation dudit ensemble inducteur est constituée d'une pluralité de griffes tournant à l'intérieur de l'ensemble statorique constituant ainsi un rotor à griffes. Un tel rotor est constitué de deux roues polaires, l'une étant rendue solidaire de l'arbre de l'alternateur, l'autre étant rendue solidaire de la première par un élément en matériau amagnétique. De manière connue en soi, un tel élément est réalisé sous forme d'un anneau circulaire dont la section est rectangulaire Cet anneau est fixé sur les griffes des deux roues polaires par exemple par des vis ou des rivets. De ce fait, les points de contact, entre l'anneau et les roues polaires, sont ponctuels et il en résulte une certaine fragilité de l'assemblage ainsi constitué, fragilité due en particulier aux vibrations et à la vitesse de rotation de plus en plus élevée auxquelles sont soumis les alternateurs dans les véhicules automobiles. En particulier, la force centrifuge est telle qu'elle provoque une déformation des roues polaires au niveau des griffes qui se répercute au niveau de l'anneau. Pour améliorer la tenue mécanique d'un tel assemblage, une première méthode consiste à souder ou coller l'anneau sur les griffes de manière à accroître les surfaces de contact entre les différents éléments. Mais un tel agencement, s'il donne satisfaction sur le plan fonctionnel, augmente de manière prohibitive le coût de l'ensemble de l'alternateur du fait des opérations supplémentaires qu'il nécessite. Une seconde méthode consiste à améliorer la rigidité propre de l'anneau en augmentant sa section mais la distance existant entre les griffes et la partie fixe de l'inducteur étant faible, l'augmentation de section de l'anneau réalisable est telle qu'elle ne conduit pas à une rigidité suffisante. La présente invention résoud ces problèmes et propose à cet effet un alternateur sans bague collectrice, et plus particulièrement un alternateur triphasé pour véhicules automobiles, comportant notamment un ensemble statorique et un inducteur composé d'une partie fixe supportant une bobine inductrice et d'une partie mobile constituée de deux roues polaires présentant à leur périphérie des griffes devant être reliées par un anneau en matériau amagnétique, caractérisé en ce que les griffes présentent sur une face intérieure des moyens d'encastrement de l'anneau. De manière préférentielle, les moyens d'encastrement sont constitués d'encoches en forme de demi-queue d'aronde ménagées sur chacune des roues polaires de manière à former une queue d'aronde lorsque lesdites roues polaires sont imbriquées. L'anneau présente une section de forme complémentaire aux moyens d'encastrement formée sur les roues polaires. De manière préférentielle, la section de l'anneau est au moins en partie en forme de trapèze isocèle. Ainsi, non seulement on augmente la section de l'anneau et donc sa résistance propre, mais en plus on réalise un assemblage anneau roues polaires présentant des surfaces de contact plus grandes et donc une rigidité suffisante pour supporter sans dommage les déformations auxquelles cet ensemble est soumis. La présente invention sera mieux comprise avec la description qui va suivre en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble alteranteur suivant l'invention; la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle des roues polaires et d'un anneau avant assemblage; la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un ensemble inducteur après assemblage des roues polaires. Un alternateur sans bague collectrice comprend deux flasques 11 et 12 formant le boîtier dudit alternateur et muni d'oreilles de fixation 13, 14 Entre ces deux flasques 11,12 est enserré un ensemble statorique comprenant un noyau statorique 15 composé d'un paquet de tôles magnétiques annulaires empilées comportant sur toute sa périphérie interne une pluralité d'encoches, dans lesquelles est logé le bobinage statorique 16. L'ensemble statorique est maintenu entre les deux flasques 11,12 par des vis 17 Dans les flasques 11,12 sont agencés des paliers respectivement 18,19 destinés à recevoir un arbre de rotor 20. Du côté du flasque 11, sont montés solidaires en rotation de l'arbre de rotor 20, une poulie d'entraînement 21 et un ventilateur de refroidissement 22 Sur le flasque 12 sont fixés un pont redresseur 23 et un régulateur 24. La partie fixe de l'inducteur 25 est rendue solidaire du flasque 11 et supporte une bobine inductrice 26 La partie mobile de l'inducteur, solidaire en rotation de l'arbre de rotor 20, comprend d'une part, un noyau 27, et, d'autre part, un ensemble polaire à griffes constitué de deux roues polaires 28,29. La roue polaire 28 est portée directement par l'arbre de rotor 20, tandis que la roue polaire 29 est reliée à la roue polaire 28 par un anneau circulaire 30 en matériau amagnétique. Chaque roue polaire 28,29 comporte à sa périphérie, des griffes respectivement 31,32 qui viennent s'imbriquer alternativement lorsque les deux roues polaires 28,29 sont assemblées. Suivant l'invention, les griffes 31,32 comportent sur leur face inférieure des moyens d'encastrement, respectivement 33,34 de l'anneau 30. De manière préférentielle, ainsi qu'il est montré en particulier sur la figure 2, ces moyens d'encastrement 33,34 sont constitués d'encoches ayant la forme de demi- queue d'aronde formant une queue d'aronde complète lorsque les roues polaires 28,29 sont imbriquées. L'anneau 30 en matériau amagnétique présente une section transversale 35 de forme complémentaire aux moyens d'encastrement 33,34 ménagée sur les roues polaires 28,29 De manière préférentielle, la section 35 de l'anneau 30 est un trapèze isocèle. Les vis 17 permettent la solidarisation de l'anneau 30 sur les roues polaires 28,29 Ainsi l'anneau est véritablement encastré dans les roues polaires 28,29 et l'ensemble ainsi formé peut résister aux déformations dues à la force centrifuge résultant des vitesses de rotation élevées auxquelles est soumis l'alternateur. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représentée sur les dessins mais englobe toute variante ou modification que l'homme de l'art pourrait y apporter. En particulier les vis 17 peuvent être remplacées par des rivets, ou des goupilles sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1) Alternateur sans bague collectrice, et plus particulièrement alternateur triphasé pour véhicules automobiles, comportant notamment un ensemble statorique ( 15,16) et un inducteur composé d'une partie fixe ( 25) supportant une bobine inductrice ( 26) et d'une partie mobile constituée de deux roues polaires ( 28,29) présentant à leur périphérie des griffes ( 31,32) devant être reliées par un anneau ( 30) en matériau amagnétique, caractérisé en ce que les griffes ( 31,32) présentent sur une face intérieure des moyens d'encastrement ( 33,34) de l'anneau ( 30). 2) Alternateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'encastrement ( 33,34) sont constitués d'encoches, en forme de demi-queue d'aronde, ménagées sur chacune des roues polaires ( 28,29) de manière à former une queue d'aronde lorsque lesdites roues polaires ( 28,29) sont imbriquées. 3) Alternateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau ( 30) présente une section ( 35) de forme complémentaire aux moyens d'encastrement ( 33,34) formée sur les roues polaires ( 28,29). 4) Alternateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section ( 35) de l'anneau ( 30) est au moins en partie en forme de trapèze isocèle.