Brevet FR2710794A3 — publié le 19950407

FR 2710794 A3 19950407 FR 9411668 A 19940929 I " Induit pour machines électriques " Etat de la technique: La présente invention concerne un induit pour ma- chines électriques, en particulier induit à pôles à griffes pour alternateurs de voitures automobiles, avec un enroule- ment d'induit que l'on alimente au moyen d'un système de bagues collectrices monté à l'extrémité d'un arbre d'induit et avec au moins un ventilateur en tôle disposé sur la face frontale située du côté des bagues collectrices. Par le document DE-GM-88 14 194, on connaît déjà un induit de ce type qui porte un ventilateur sur chacune de ses deux faces frontales. Le ventilateur situé du côté de l'entraînement est dans ce cas monté sur l'arbre de l'induit par l'alésage central de son disque et est compri- mé par un disque de soutien contre la face frontale de l'induit à pièces polaires. Dans ce cas, la zone de bordure de l'alésage central est serrée entre l'induit et le disque de soutien. A l'extrémité située du côté de la bague col- lectrice, le ventilateur disposé à cet endroit est fixé par soudage par points sur la face frontale de l'induit à pôles à griffes et, dans l'ouverture centrale du disque de ventilateur, sont disposées, sur un corps isolant, des cos- ses de raccordement des rails conducteurs incorporés de- dans, pour le raccordement de l'enroulement d'excitation de l'induit à pôles à griffes. Le corps isolant fait passer les rails conducteurs dans deux cavités de l'arbre d'induit sous le roulement situé du côté de la bague collectrice jusqu'au système de bague collectrice qui est enfilé sur l'extrémité de l'arbre. L'inconvénient de la solution connue tient au fait que la fixation par soudage par points du ventilateur situé du côté de la bague collectrice est relativement cou- teuse et laborieuse à préparer. Comme cela rend nécessaire l'utilisation de tôles d'acier, on crée de cette façon sur l'induit à pôles à griffes une dispersion accrue du flux magnétique. Avantages de l'invention: En conséquence, l'invention concerne un induit pour machine électrique dont le ventilateur en tôle pré- sente avec son disque de ventilateur une collerette s'écar- tant axialement de la face frontale de l'induit sur l'ouverture centrale du disque de ventilateur, collerette qui est reçue avec un ajustage serré dans un évidement axial correspondant d'un disque de soutien, qui repose de façon solidaire sur l'arbre d'induit et qui presse le dis- que de ventilateur contre la surface frontale de l'induit. La solution selon l'invention offre l'avantage que le montage du ventilateur est plus simple et plus éco- nomique grâce au fait qu'on se passe des processus de sou- dage; de plus des matières économiques peuvent aussi être utilisées pour le ventilateur grâce à l'utilisation d'un disque de soutien ou de réception. Comme autre avantage, on arrive à ce qu'avec l'utilisation de matériaux non magnéti- ques tels que par exemple de l'aluminium ou aussi une ma- tière plastique, on réduit la dispersion du flux magnétique dans la zone du ventilateur et l'on peut augmenter de cette façon la puissance de l'alternateur. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - le disque de ventilateur est collé sur la face frontale de l'induit; - le disque de ventilateur est enfoncé par pres- sage dans des zones moletées ou dentelées de la face fron- tale de l'induit pour assurer un blocage en rotation supplémentaire; - le disque de ventilateur est pressé par sa col- lerette axiale sur une zone moletée ou nervurée de l'arbre d'induit; - la collerette axiale du disque de ventilateur est enfoncée par pressage dans un évidement sur le pourtour extérieur du disque de soutien; - le disque de soutien est fixé par son alésage interne, avec un ajustage serré sur une bague en matière isolante reposant sur l'arbre d'induit, bague qui est re- liée au système de bagues collectrices par des barrettes contenant des conducteurs de raccordement; - on fait passer les lignes de raccordement de l'enroulement d'excitation dans des moulures radiales dudisque de ventilateur, dans des cavités du disque de sou- tien et de l'arbre d'induit jusqu'au système de bagues col- lectrices, et en ce qu'elles sont en contact à cet endroit respectivement avec une cosse de raccordement grâce à des conducteurs de raccordement noyés dans le corps de support des bagues collectrices. Dessins: La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de plusieurs modes de réa- lisation représentés sur les dessins annexés sur lesquels: - la figure la montre en coupe longitudinale un induit à pôles à griffes avec des ventilateurs des deux cô- tés; - la figure lb montre un détail agrandi sur l'in- duit situé du côté de la bague collectrice, - la figure 2a montre en coupe longitudinale comme un autre exemple de réalisation la moitié supérieure du ventilateur du côté de la bague collectrice; - la figure 2b montre une représentation agran- die d'un détail du ventilateur; - la figure 3a montre en coupe longitudinale comme troisième exemple de réalisation la moitié supérieure d'un ventilateur située du côté de la bague collectrice; - la figure 3b montre un détail agrandi de cette moitié; et - la figure 4 montre en coupe longitudi- nale,.comme quatrième exemple de réalisation, la moitié in- férieure de l'extrémité située du côté de la bague collectrice d'un induit à pôles à griffes. Description des exemples de réalisation: A la figure la, on désigne par la référence 10 un induit à pôles à griffes pour un alternateur servant à ali- menter en courant électrique un véhicule à moteur. Sur son arbre d'induit 11, on a fixé une pièce conductrice 12 avec un enroulement d'excitation 13 disposé dessus, et on a fixé des deux côtés deux platines 14, 15 de pôles à griffes. Sur la face frontale, située du côté de l'entraînement, de la o20 platine 14 de pôles à griffes, repose un ventilateur en tôle 16 qui est serré dans la zone de l'arbre par un disque d'acier 17 comprimé sur l'arbre d'induit 11. A l'extrémité opposée lla de l'arbre d'induit 11 est monté un système de bagues collectrices 18 qui comprend deux bagues collectri- ces 19 et 20 situées axialement à côté l'une de l'autre, et un corps de support 21 en matière isolante dans lequel sont noyés deux conducteurs de raccordement 22 pour les bagues conductrices 19, 20. En arrière de cela se trouve un roule- ment à billes 23, et entre le roulement à billes 23 et la platine 15 de pôles à griffes, on dispose un autre ventila- teur en tôle sur la face frontale située du côté des bagues collectrices de l'arbre d'induit 11. La fixation de ce ventilateur en tôle 24 situé du côté des bagues collectrices a lieu sans avoir à souder son disque 25 sur la face frontale de l'induit 10, tandis que le disque 25 présente un collerette 26, s'écartant de la face frontale de l'induit 10, sur l'alésage central 27 du disque 25. Cette collerette 26 est reçue dans un évidement axial 28 correspondant d'un disque de soutien 29, avec un ajustage serré 30, comme on peut le voir à la figure lb dans une représentation agrandie. Le disque de soutien 24 est de son côté fixé par un ajustage serré 31, par son alé- sage interne 32, sur une bague isolante 33 reposant de fa- çon solidaire sur l'arbre d'induit 11. La bague en matière isolante 33 est dans ce cas reliée au système de bagues collectrices 18 par une barrette en matière isolante 34 pour chaque bande, cette barrette contenant un conducteur de raccordement 22. On fait passer ces barrettes dans des cavités correspondantes de l'arbre d'induit 11 sous le rou- lement à billes 23 situé du côté des bagues collectrices. A la figure 1, on a représenté, uniquement dans la moitié in- férieure, l'un des deux conducteurs de raccordement 22 qui se font vis-àvis, le conducteur de raccordement 22 étant disposé avec sa cosse de raccordement 22a dans un évidement correspondant 35 de la plaque de soutien 29, et étant mis en contact avec l'extrémité d'une conduite de raccordement 36. La conduite de raccordement 36 se trouve dans ce cas dans une moulure radial du disque de ventilateur 25. Aux figures 2a et 2b, comme autre exemple de réa- lisation, on a fixé le ventilateur 24 situé du côté des ba- gues collectrices selon le premier exemple de réalisation, sur le disque de soutien 29. Celui-ci est dans ce cas tou- tefois directement comprimé sur une zone moletée l1b de l'arbre d'induit 11. Pour assurer un blocage en rotation supplémentaire du disque de ventilateur, on a prévu à cet endroit sur la face frontale de l'induit 11 et sur le pour- tour, des zones moletées ou dentelées 37 sur lesquelles on enfonce à la presse le disque de ventilateur 25 axialement. En outre ou au lieu de cela, on peut coller le disque de ventilateur sur la face frontale de l'induit, même par im- prégnation de résine, ou avec une autre matière collante appropriée sur la face frontale. Dans l'exemple de réalisation selon les figures 3a et 3b, le disque 25 du ventilateur en tôle 24 est com- primé par sa collerette axiale 26 directement sur une zone moletée ou nervurée llb de l'arbre d'induit 11 dans la zone a. La collerette 26 est fixée en outre dans l'évidement intérieur correspondant 38 du disque de protection 29 avec un ajustage serré 39. Sur l'exemple de réalisation selon la figure 4 qui représente la moitié inférieure du ventilateur selon la figure 2a en coupe longitudinale, on fait passer la ligne de raccordement 36 de l'enroulement d'excitation 13 d'abord dans une moulure radiale 40 du disque de ventilateur 25, puis dans une cavité 41 du disque de soutien 29 et dans une cavité 42 de l'arbre d'induit, jusqu'au système de bagues collectrices 18. A cet endroit, on met en contact la ligne de raccordement respectivement avec une cosse de raccorde- ment 22a du conducteur de raccordement 22 noyé dans le corps de support 21 des bagues collectrices 19, 20. Dans ce cas, les cosses de raccordement 22a sont repliées vers l'extérieur et servent d'ailettes de ventilateur en s'éten- dant dans le sens axial. Pour augmenter la résistance à la flexion, on peut encore pourvoir le disque de ventilateur d'autres mou- lures réparties sur le pourtour. A la place d'un ventila- teur en tôle d'acier, on peut réaliser celui-ci en aluminium ou en une autre matière non magnétique avec l'avantage que, de cette façon, on réduit la dispersion du flux magnétique sur l'induit et on augmente la puissance de l'alternateur. En déplaçant la position de raccordement des lignes de raccordement 36 de l'enroulement d'excitation 13 avec les fils de raccordement 22 du système de bagues col- lectrices 18, hors de la zone du ventilateur (figure la) et vers le corps de support 21 du système de bagues collectri- ces 18 selon la figure 4, on obtient l'avantage d'avoir une fabrication plus simple du disque de soutien 29 du ventila- teur 24 ainsi que du système de bagues collectrices 18 en liaison avec les cosses de raccordement 22a servant à re- froidir les bagues collectrices 19, 20. R E V E N D I C A T IONS ) Induit pour machines électriques, en particu- lier induit à pôles à griffes pour alternateurs de voitures automobiles, avec un enroulement d'induit que l'on alimente au moyen d'un système de bagues collectrices monté à l'ex- trémité d'un arbre d'induit, et avec au moins un ventila- teur en tôle disposé sur la face frontale située du côté des bagues collectrices, induit caractérisé en ce que le ventilateur en tôle (24) présente avec son disque de venti- lateur (25) une collerette (26) s'écartant axialement de la face frontale de l'induit (11) sur l'ouverture centrale (27) du disque de ventilateur (25), collerette qui est re- çue avec un ajustage serré (30), dans un évidement axial correspondant (28) d'un disque de soutien (29) qui repose de façon solidaire sur l'arbre d'induit (11) et qui presse le disque de ventilateur (25) contre la surface frontale de l'induit (11). ) Induit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de ventilateur (25) est collé sur la face frontale de l'induit (10). 3 ) Induit selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que le disque de ventilateur (25) est enfoncé par pressage dans des zones moletées ou dentelées (37) de la face frontale de l'induit (10) pour assurer un blocage en rotation supplémentaire. 4 ) Induit selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le disque de ventilateur (25) est pressé par sa collerette axiale (26) sur une zone mole- tée ou nervurée (11b) de l'arbre d'induit (11). 50 ) Induit selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la collerette axiale (26) du disque de ventilateur (25) est enfoncée par pressage dans un évidement (28) sur le pourtour extérieur du disque de soutien (29). 6 ) Ventilateur selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le disque de soutien (29) est fixé par son alésage interne (32), avec un ajustage serré (31), sur une bague en matière isolante (33) reposant sur l'arbre de d'induit (11), bague (33) qui est reliée au système de ba- gues collectrices (18) par des barrettes (34) contenant des conducteurs de raccordement. 7 ) Induit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer les lignes de raccordement (36) de l'enroulement d'excitation (13) dans des moulures radiales (40) du disque de ventilateur (25), dans des cavités (41, 42) du disque de soutien (29) et de l'arbre d'induit (11) jusqu'au système de bagues collectrices (18), et en ce qu'elles sont en contact à cet endroit respectivement avec une cosse de raccordement (22a) grâce à des conducteurs de raccordement (22) noyés dans le corps de support (21) des bagues collectrices (19, 20). 8 ) Induit selon la revendication 7, caractérisé en ce que les cosses de raccordement (22a) sont repliées sous la forme d'ailettes de ventilateur s'étendant dans le sens axial vers l'extérieur.