Brevet FR2712124A1 — publié le 19950512

Alternateur pour motos anciennes. L'invention concerne le domaine de la mécanique. Plus précisément, l'invention concerne la réalisation d'alternateurs pour motocycles, et plus particulièrement pour motos anciennes. L'intérêt pour les motos anciennes, c'est-à-dire des motos fabriquées jusque dans les années soixante-dix, s'est développé notamment en Grande-Bretagne et aux Etats- Unis pour gagner progressivement d'autres pays tels que la France. Ces engins connaissent en effet un succès croissant auprès de certains collectionneurs ainsi qu'auprès de certains pratiquants de la moto. Le propriétaire d'une moto ancienne est donc amené, la plupart du temps, à la restaurer afin qu'elle retrouve son aspect d'origine et qu'elle puisse être à nouveau utilisée sur voie ouverte. Certains aspects de la restauration peuvent poser des problèmes techniques et en particulier celui du générateur de courant. En effet, toutes les motos, jusqu'en 1958 étaient équipées de dynamo 6 volts. Certaines marques les ont gardées jusqu'aux années soixante-dix. Outre le fait que de telles dynamos ne sont plus fabriquées, elles présentent l'inconvénient d'être peu adaptées aux conditions de circulation actuelles et au code de la route. Par ailleurs, elles sont techniquement complexes, peu fiables et peu puissantes électriquement, en particulier à basse vitesse. L'architecture et la technologie de ceux-ci étant très différentes des dynamos, il n'était pas possible de les monter en remplacement des dynamos. Aussi les alternateurs ont été montés sur des moteurs uniquement prévus à cet effet. Selon le type d'alternateur, l'inducteur peut tourner à l'intérieur de l'induit et être constitué par un rotor portant un enroulement inducteur alimenté en courant continu ou tourner autour du rotor et être alors constitué par un rotor pourtant un enroulement inducteur et être alors constitué par un rotor incluant des aimants. C'est à ce dernier type d'alternateur, dit à aimants permanents, que se rapporte l'invention. Il n'existe actuellement pas sur le marché d'alternateurs présentant des dimensions et des caractéristiques leur permettant d'être adaptés sur des motos équipées d'origine de dynamo. Il existe donc un besoin pour un tel alternateur. C'est l'objectif de l'invention de répondre à ce besoin. En particulier, un objectif de l'invention est de fournir un alternateur présentant une forme et une dimension hors-tout lui permettant de remplacer facilement la dynamo d'un moto ancienne sans avoir à procéder à une altération ou à une modification importante des autres pièces mécaniques de celle-ci. Un autre objectif de l'invention est de proposer un tel alternateur. Ces différents objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui concerne un alternateur à aimants permanents pour motos anciennes comprenant: - un rotor incluant une armature cylindrique ferromagnétique montée sur un arbre; ledit rotor tournant autour d'un stator présentant des enroulements alimentant un circuit d'utilisation, de façon telle que le champ magnétique tournant, produit par le rotor induise dans les enroulements du stator, un courant électrique alternatif, caractérisé en ce que ledit arbre du rotor est relié à un arbre d'entrée par l'intermédiaire d'un pignonerie démultiplicatrice comprenant: - un pignon à denture intérieure fixé à une extrémité de l'arbre du rotor et; - un pignon droit, à denture extérieure, venant s'engrener dans ledit pignon à denture intérieure et fixé à une extrémité dudit arbre d'entrée, ledit arbre d'entrée étant parallèle à l'arbre du rotor et décalé par rapport à celui-ci. Le décalage de l'arbre d'entrée, par rapport à l'axe du rotor, et la présence de la pignonerie démultiplicatrice permettant d'adapter la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée au rotor de l'alternateur. Ce courant est ensuite redressé grâce à des diodes, et régulé par une diode Zener de puissance. Préférentiellement, le module m des 2 pignons est de 1,27 (ou 20 DP selon la formulation anglaise). En effet, celui-ci doit être un sous multiple de l'entraxe des 2 pignons qui est de 1/2" (12,7 mm), côte identique à celle du décalage de l'arbre d'entrée des dynamos. Avantageusement, ledit arbre d'entrée est décalé par rapport audit arbre du rotor d'une distance d de 12,7 mm. Cette distance correspond à un demi-pouce. Egalement préférentiellement, ledit pignon à denture intérieure présente un nombre Z1 de dents supérieur de 20 au nombre Z2 de dents du pignon droit. On notera que l'on pourra aussi choisir tout rapport de réduction compris entre 0,5 et 0,6 à condition que la différence entre Z1 et Z2 soit de 20 dents. Selon une variante de l'invention, le nombre Z 1 de dents dudit pignon à denture intérieure est égale à 50 et le nombre Z2 de dents dudit pignon droit est égal à 30, le rapport de réduction de ladite pignonerie étant alors de 0,6. Selon une autre variante de l'invention le nombre Zl de dents dudit pignon à denture intérieure est égale à 40 et le nombre Z2 de dents dudit pignon droit est égal à 20, le rapport de réduction de ladite pignonerie étant alors de 0,5. Egalement avantageusement, l'alternateur selon l'invention présente un diamètre hors-tout de trois pouces. Ce diamètre était en effet celui le plus couramment utilisé pour les dynamos sur les motos anciennes de fabrication britannique. L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus facilement compris grâce à la description du mode de réalisation qui va suivre, en référence aux dessins dans lesquels: - le figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un alternateur à aimant permanent selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique de la pignonerie de l'alternateur montré à la figure 1 en vue de face. En référence à la figure 1, l'alternateur selon l'invention comprend une partie tournante et une partie fixe. La partie fixe est constituée par un palier avant 7 sur lequel est monté un palier central 12 et par un stator 20 monté sur le palier central. La partie tournant est constituée par l'arbre d'entrée 1, le rotor 22 et l'arbre du rotor 17. Le palier avant 7 est alésé de façon à pouvoir accueillir l'arbre d'entrée 1 relié au vilebrequin du moteur de la moto, tandis que le palier central 12 est alésé de façon à recevoir l'arbre du rotor 17. Un décalage d'un demi-pouce est prévu entre l'alignement de l'arbre d'entrée 1 et l'arbre du rotor 22, comme il sera plus clairement compris en référence à la figure 2. Le rotor 22 de l'alternateur montré est constitué par des aimants 21, disposés essentiellement parallèlement à l'axe du rotor 22 et montés autour du stator 20. Ce rotor est protégé par un capot 23 Le stator 20 comprend quant à lui un bobinage 19 destiné à acheminer le courant induit par le déplacement du rotor autour du stator vers le circuit d'alimentation électrique du véhicule. Il est fixé par l'intermédiaire d'un écrou 18 sur le palier central 12. Des roulements 13 et 15 sont prévus à chaque extrémité de l'arbre du rotor 17 afin d'autoriser la libre rotation sur lui-même de cet arbre dans le palier central 12. Un joint 16, situé à proximité du roulement 15 et un clip 25 et une rondelle de calage 14 viennent sécuriser le positionnement de l'arbre du rotor 17 dans ce palier. La pignonerie de l'alternateur est constituée par: - un pignon à denture intérieure 27 dont le flasque 26 est solidarisé à l'arbre du rotor 17 grâce à une clavette 24 et à une vis 28, et, - un pignon droit 10 solidarisé à l'arbre d'entrée 1 grâce à une clavette 29 et à une vis 9 pourvue d'une rondelle de serrage 11. Lors du fonctionnement de l'alternateur, le pignon droit 10 tourne dans le pignon à denture intérieure 27 de façon à transmettre le mouvement de rotation de l'arbre d'entrée 1 à l'arbre du rotor 17 et ainsi de permettre l'induction d'un courant électrique dans le bobinage 19 du stator 20. Une telle pignonerie permet de récupérer le décalage existant entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre du rotor 17 et ainsi de pouvoir adapter l'alternateur selon l'invention à l'emplacement préalablement occupé par la dynamo. La rotation de l'arbre d'entrée 1 dans le palier avant 7 est organisée par des roulements 3 et 8. Un clip 5 et un joint 2 sont prévus au niveau du roulement 3 afin de sécurisé le positionnement de l'arbre 1 au niveau du nez 4 du palier avant. Selon la figure 2, montrant schématiquement la pignonerie de l'alternateur représenté à la figure 1 en vue de face, le pignon 27 à denture intérieure présente un diamètre R et le pignon droit 10 présente un diamètre r. Le diamètre du pignon 27 et celui du pignon sont liés par la formule: R= 12,7mm+r 12,7 mm correspondant au décalage entre les axes des arbres 1 et 17, soit un demi-pouce. Sachant que le rayon des pignons sont liés aux nombres de dents de ceux-ci par les formules, 2R=mZ1 et 2r=mZ2, dans lesquelles m est le module de l'engrenage, on en déduit que celui-ci doit être un sous-multiple de 25,4 pour donner un nombre entier. mZ1/2 = mZ2 + 12,7 mZ1/2 - mZ2 = 12,7 m(Z1 - Z2) = 25,4 Z1 - Z2 = 25,4/m Dans le cadre du présent exemple de réalisation, m est égal à 1, 27 (soit un module de 20 DP très couramment utilisé en Grande-Bretagne), qui correspond à une différence entre le nombre de dents du pignon à denture intérieure 27 et le nombre de dents du pignon droit 10 égale à 20: Zl - Z2 = 25,4/1,27 = 20 Pour un module de 1,27, le pignon à denture intérieure 27, dont le diamètre est limité à 69,8mm peut avoir 50 dents maximum. Le pignon droit 10 aura donc dans ce cas un nombre de dents Z2 égal à 30 soit un rapport en réduction de 0,6. Selon les besoins, on pourra également utiliser un pignon à denture intérieure présentant un nombre de dents Zl égal à 40 avec un pignon droit présentant un nombre de dents Z2 conduisant à un rapport de réduction de 0,5. L'exemple de réalisation de l'invention ici décrit n'a pas pour objet de réduire la portée de celui-ci. En particulier, il pourra être envisagé de réaliser un alternateur présentant des dimensions de pignons autres que celles-indiquées REVENDICATIONS 1. Alternateur à aimants permanents pour motos anciennes comprenant: - un rotor (22) incluant une armature cylindrique ferromagnétique (21) montée sur un arbre (17); ledit rotor (22) tournant autour d'un stator (20) présentant des enroulements (19) alimentant un circuit d'utilisation, de façon telle que le champ magnétique tournant, produit par le rotor (22) induise dans les enroulements du stator (20), un courant électrique alternatif, caractérisé en ce que ledit arbre du rotor (22) est relié à un arbre d'entrée (1) par l'intermédiaire d'un pignonerie démultiplicatrice comprenant: - un pignon à denture intérieure (27) fixé à une extrémité de l'arbre du rotor (17) et; - un pignon droit (10), à denture extérieure, venant s'engrener dans ledit pignon à denture intérieure (27) et fixé à une extrémité dudit arbre d'entrée (1), ledit arbre d'entrée (1) étant parallèle à l'arbre du rotor (17) et décalé par rapport à celui-ci. 2. Alternateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module m du pignon à denture intérieure (27) et du pignon droit (10) est de 1,27. 3. Alternateur selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit arbre d'entrée (1) est décalé par rapport audit arbre du rotor (17) d'une distance d de 12, 7 mm. 4. Alternateur selon les revendication 2 et 3, caractérisé en ce que ledit pignon à denture intérieure (27) présente un nombre Z1 de dents supérieur de 20 au nombre Z2 de dents du pignon droit (10). 5. Alternateur selon la revendication 4 caractérisé en ce que le nombre Z 1 de dents dudit pignon à denture intérieure (27) est égal à 50 et en ce que le nombre Z2 de dents dudit pignon droit est égal à 30, le rapport de réduction de ladite pignonerie étant alors de 0,6. 6. Alternateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que le nombre Z1 de dents dudit pignon à denture intérieure (27) est égal à 40 et en ce que le nombre Z2 de dents J - a dudit pignon droit (10) est égal à 20, le rapport de réduction de ladite pignonerie étant alors de 0,5. 7. Alternateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que son diamètre hors-tout est de 7,62 cm.