Brevet FR2745440A1 — publié le 19970829

L'invention concerne un alternateur de véhicule automobile muni d'un capot arrière à prise d'air orientée. L'invention concerne plus particulièrement un alternateur de véhicule automobile, du type dans lequel l'entrée d'air est agencée sur un palier arrière qui ferme axialement l'alternateur et qui porte, sur une face externe, des composants appartenant à un circuit électronique de régulation du fonctionnement de l'alternateur, et du type dans lequel il est prévu un capot de protection qui recouvre les composants de régulation et qui est muni d'au moins une ouverture pour l'entrée de l'air frais. Les composants agencés sur le palier arrière permettent de réguler le courant fourni par l'alternateur et comportent des éléments électroniques tels que des diodes pour former un pont redresseur de courant ou tels qu'un régulateur électronique de tension. Ces composants, sous l'effet du courant électrique, ont tendance à s'échauffer et le capot qui doit, d'une part, assurer la protection mécanique et électrique de ces éléments, doit également, d'autre part, permettre à un flux d'air, créé par un ventilateur interne de l'alternateur, de refroidir ces composants. A cet effet, il est connu de munir le capot d'une série d'orifices répartis sur le capot pour permettre l'entrée de l'air frais. Toutefois, et notamment dans le cas de véhicules compacts dans lesquels les éléments tels que l'alternateur sont agencés très près du bloc moteur, la circulation de l'air entre les différents organes répartis dans le compartiment moteur du véhicule se fait difficilement et il apparaît que, dans certains cas, I'air admis à l'intérieur de l'alternateur soit de l'air chaud. En effet, il se peut que l'air admis ait été chauffé auparavant par les parois du bloc moteur, ou que l'air admis soit de l'air ayant déjà circulé dans l'alternateur et donc déjà chaud. De la sorte, le refroidissement des composants, et notamment des composants électroniques, perd de son efficacité, ce qui est nuisible au rendement de l'alternateur et à sa longévité. Aussi, dans le but d'apporter une solution à ce problème, I'invention propose un alternateur du type vu précédemment, caractérisé en ce que l'ouverture du capot est orientée radialement, selon une direction préférée qui dépend de l'environnement de l'alternateur lorsqu'il est monté sur le véhicule, pour éviter que de l'air chaud, issu de l'alternateur ou chauffé au contact de l'environnement de l'alternateur, ne soit admis par l'ouverture du capot. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - I'ouverture est munie d'une grille destinée à limiter le risque que des corps étrangers pénètrent dans l'alternateur; - la grille comporte des ailettes dont l'écartement détermine la taille maximale des corps étrangers susceptibles d'entrer dans l'alternateur; - les ailettes sont chacune agencées selon un plan parallèle à l'axe de l'alternateur, sensiblement parallèlement à la direction d'orientation de l'ouverture; - une série d'ailettes forment un angle avec la direction de l'ouverture de manière à orienter le flux d'air à l'intérieur du capot en direction des composants les plus sensibles à la chaleur - une série d'ailettes possèdent, en coupe selon un plan transversal, un profil propre à créer une accélération du flux d'air à travers la grille par effet Venturi;; - le capot est réalisé par moulage en matière plastique - la grille est réalisée venue de matière avec le capot. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue extérieure en bout de l'extrémité axiale arrière d'un alternateur selon l'invention; - la figure 2 est une vue de côté d'un tel alternateur ; et - la figure 3 est une vue de détail en coupe selon un plan transversal d'un capot d'alternateur conforme aux enseignements de l'invention. L'alternateur 10 qui est représenté sur les figures 1 et 2 comporte un boîtier 12, sensiblement cylindrique d'axe Al et réalisé en deux parties axiales comportant un palier avant 14 et un palier arrière 16 qui sont fermés axialement, respectivement, par une face d'extrémité axiale avant 18 et arrière 20 qui portent à rotation, autour de l'axe Al, un arbre d'alternateur (non représenté). L'arbre d'alternateur dépasse au travers de la face d'extrémité axiale 18 du palier avant 14 et porte une poulie 21 d'entraînement en rotation de l'alternateur 10. Sur la face d'extrémité axiale 20 du palier arrière 16, sont fixés des composants destinés au contrôle et à la régulation du courant fourni par l'alternateur 10. Ces composants comportent notamment des diodes de redressement du courant, un régulateur électronique de la tension d'excitation de l'alternateur 10, un condensateur antiparasitage (non représentés), mais également des bornes de raccordement 22, 24, 26 de l'alternateur 10 au circuit électrique du véhicule et un dispositif porte-balais 28. Pour assurer la protection de ces composants, qui sont agencés à l'extérieur du palier arrière 16, il est prévu un capot 30, généralement réalisé en matière plastique, qui vient recouvrir la face d'extrémité axiale 20 de l'alternateur 10. De manière connue, des passages sont ménagés dans le capot 30 pour permettre l'accès aux bornes de raccordement 22, 24, 26. Afin que les bornes 22, 24, 26 soient malgré tout protégées d'éventuels chocs, des remparts 32, 34, 36 sont agencés sur le capot 30 et s'étendent axialement quasiment jusqu'aux extrémités des bornes, autour des passages réservés pour les bornes. Le capot 30 est fixé sur le palier arrière 16 par des vis axiales 38. De manière connue, les paliers avant 14 et arrière 16 sont munis chacun d'ouïes radiales 17 qui permettent l'évacuation de l'air chaud contenu à l'intérieur de l'alternateur 10, grâce à un ou deux ventilateurs internes à pâles (non représentés) qui sont entraînés par l'arbre de l'alternateur. De même, les faces d'extrémité axiale 18, 20 des paliers avant 14 et arrière 16 sont munies d'ouïes axiales (non représentées) qui permettent l'admission de l'air dans l'alternateur 10 sous l'effet des ventilateurs internes. Les ouïes du palier arrière 16 débouchent ainsi à l'extérieur du palier 16 au niveau des composants de régulation du courant, dans un espace compris entre la face d'extrémité axiale 20 et la capot 30. Conformément aux enseignements de l'invention, le capot arrière 30 est sensiblement fermé mais comporte une ouverture 40 qui forme une prise d'air dirigée radialement selon une direction préférée. A cet effet, I'ouverture 40 s'étend sensiblement suivant un plan tangent au boîtier cyiindrique 12 de l'alternateur 10. De ce fait, le capot 30 forme une sorte de conduit 42, entre son ouverture 40 et les composants portés par le palier arrière 16, dont la forme en section selon un plan sensiblement perpendiculaire à la direction d'orientation de l'ouverture 40 est sensiblement rectangulaire et tend à s'évaser en s'approchant de l'ouverture 40. L'ouverture 40 est ainsi relativement éloignée des ouïes radiales 17 d'évacuation de l'air chaud, ce qui interdit toute éventuelle recirculation de l'air dans l'alternateur 10, et l'orientation de l'ouverture 40 est déterminée en fonction de l'environnement de l'alternateur 10, lorsqu'il est monté sur le véhicule, de manière, par exemple, à ne pas prélever d'air tout contre une paroi chaude du bloc moteur. Ainsi, on évite que de l'air chaud ne soit admis à l'intérieur de l'alternateur 10 en vue de son refroidissement. Selon un autre aspect de l'invention, le capot 30 est muni d'une série d'ailettes 44 qui sont agencées dans le conduit 42 entre l'ouverture 40 et les composants fixés sur le palier arrière 16. Ces ailettes 44 sont chacune agencées dans un plan qui est sensiblement parallèle à l'axe Al de l'alternateur et sensiblement parallèle à la direction d'orientation de l'ouverture 40. Les ailettes 44 s'étendent axialement entre deux parois transversales latérales 46, 48 qui délimitent la largeur axiale de l'ouverture 40. Par ailleurs, I'ouverture 40 est divisée dans le sens de sa largeur axiale par une cloison transversale intermédiaire 50 de sorte que les ailettes 44 soient elles-mêmes divisées en deux tronçons dont chacun relie la cloison transversale intermédiaire 50 à l'une des parois transversales 46, 48 du capot 30. Les ailettes 44 et la cloison intermédiaire 50 forment ainsi une grille et permettent d'éviter que des objets ne pénètrent à l'intérieur du capot 30 et donc à l'intérieur de l'alternateur 10. Cela est notamment intéressant au cours de l'assemblage du véhicule car on évite ainsi qu'une vis ou une rondelle de montage ne puissent pénétrer par accident dans l'alternateur, ce qui pourrait être nuisible à son bon fonctionnement. Les ailettes 44 peuvent par ailleurs avoir d'autres fonctions. Comme on l'a représenté sur la figure 3, certaines des ailettes 44 peuvent s'étendre selon une direction faisant un certain angle a avec la direction préférée d'orientation de l'ouverture 40 de manière à canaliser au moins une partie du flux d'air vers un composant particulièrement sensible à toute élévation de chaleur tel que, par exemple, le régulateur électronique de tension d'excitation. Par ailleurs, il peut sembler également intéressant de prévoir que la forme en section transversale d'au moins une partie des ailettes 44 soit telle que, en réduisant localement la section de passage de l'air entre deux ailettes 44, elle provoque une accélération de l'air à ce niveau, ceci afin de favoriser le refroidissement d'un composant particulier fixé sur le palier arrière 16 de l'alternateur 10. Comme on peut le voir sur la figure 3, les ailettes 44 présentent une longueur assez faible selon la direction préférée d'orientation de l'ouverture 40 et elles sont agencées sensiblement sur un cercle d'axe Al correspondant à la limite de la face d'extrémité axiale 20 du palier arrière 16. Des cloisons axiales 52, agencées parallèlement aux ailettes 44 entre la cloison transversale intermédiaire 50 et les parois transversales 46, 48 du capot 30, permettent de diviser le conduit 42 en une série de conduits parallèles dans lesquels l'orientation et la forme en section des ailettes 44 varient d'un conduit à l'autre pour adapter au mieux l'écoulement de l'air au travers de l'ouverture 40 en fonction des besoins de refroidissement des éléments agencés sur le palier arrière 16. Comme on peut le voir sur les figures, la section de passage de l'ouverture 40 est suffisamment importante pour que le flux d'air susceptible de la traverser suffise au refroidissement des composants de régulation mais également, par la suite, au refroidissement des bobinages internes (non représentés) de l'alternateur, en passant au travers des ouïes axiales du palier arrière 16. REVENDICATIONS 1. Alternateur de véhicule automobile, du type dans lequel un flux d'air est admis par une entrée d'air frais dans l'alternateur (10) pour en assurer le refroidissement et est refoulé à l'extérieur de l'alternateur (10) par une sortie d'air chaud (17), du type dans lequel l'entrée d'air est agencée sur un palier arrière (16) qui ferme axialement l'alternateur et qui porte, sur une face externe (20), des composants appartenant à un circuit électronique de régulation du fonctionnement de l'alternateur (10), et du type dans lequel il est prévu un capot de protection (30) qui recouvre les composants de régulation et qui est muni d'au moins une ouverture (40) pour l'entrée de l'air frais, caractérisé en ce que l'ouverture (40) du capot (30) est orientée radialement pour éviter que de l'air chaud, issu de l'alternateur (10) ou chauffé au contact de l'environnement de l'alternateur (10), ne soit admis par l'ouverture (40) du capot (30). 2. Alternateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (40) est munie d'une grille destinée à limiter le risque que des corps étrangers pénètrent dans l'alternateur (10). 3. Alternateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la grille comporte des ailettes (44) dont l'écartement détermine la taille maximale des corps étrangers susceptibles d'entrer dans l'alternateur (10). 4. Alternateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes (44) sont chacune agencées selon un plan parallèle à l'axe de l'alternateur, sensiblement parallèlement à la direction d'orientation de l'ouverture (40). 5. Alternateur selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'une série d'ailettes forment un angle (a) avec la direction de l'ouverture (40) de manière à orienter le flux d'air à l'intérieur du capot (30) en direction des composants les plus sensibles à la chaleur. 6. Alternateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'une série d'ailettes (44) possèdent, en coupe selon un plan transversal, un profil propre à créer une accélération du flux d'air à travers la grille par effet Venturi. 7. Alternateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot est réalisé par moulage en matière plastique. 8. Alternateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la grille est réalisée venue de matière avec le capot (30).