Brevet FR2738412A1 — publié le 19970307

I Etat de la technique L'invention concerne une machine électrique notam- ment alternateur pour véhicule automobile, comprenant un paquet de tôles de stator portant un enroulement de stator, ce paquet5 étant composé d'un grand nombre de lamelles de tôle dont plu- sieurs lamelles médianes, juxtaposées, comportent des saillies radiales, réparties à la périphérie du paquet de tôles, chaque saillie ayant un perçage traversant, un boîtier en deux parties entourant le paquet de tôles de stator et l'enroulement de sta- tor, et entre ces parties de boîtier en forme de coiffe, sont serrées les lamelles médianes du paquet de tôles de stator, la force de serrage étant appliquée par les parties de boîtier avec des vis de serrage vissées l'une à l'autre, et traversant des perçages traversants, ainsi qu'une unité de centrage fixant l'une par rapport à l'autre les deux parties de boîtier selon un angle de rotation défini, unité qui comporte au niveau d'une partie de boîtier, des goujons de centrage, réalisés sur ces pièces et une gorge de centrage réalisée sur l'autre partie de boîtier, cette gorge recevant par une liaison par la forme, les20 goujons de centrage, dans la direction périphérique. Dans le cas des alternateurs connus destinés à des véhicules automobiles, correspondant à ce type (DE-93 01 825 U1), les quatre saillies respectives des trois lamelles média- nes sont situées dans quatre cavités axiales réparties réguliè- rement à la périphérie de l'une des parties de boîtier et s'y appuient contre le fond de la cavité. Du côté opposé des saillies, on a chaque fois un gradin dans la zone périphérique de l'autre partie de boîtier. La section sensiblement hémicir- culaire des gradins est inférieure à la section semi-circulaire des cavités, de sorte que les gradins peuvent pénétrer dans les cavités pour serrer les saillies entre elles et le fond des ca- vités. La force de serrage est appliquée par quatre vis de ser- rage traversant des perçages des gradins et des orifices traversants des saillies des lamelles médianes; ces vis sont vissées respectivement avec un taraudage aligné dans la partie de boîtier portant la cavité. Chaque partie de boîtier porte un bras pivotant mu- ni d'un perçage; après le montage des deux parties de boîtier, les perçages doivent être alignés afin que l'alternateur puisse se fixer à l'aide d'un boulon sur le moteur du véhicule automo- bile. Pour aligner les perçages, il faut que les deux parties de boîtier soient réunies alignées avec une position d'angle de rotation, précise. Cet alignement de l'angle de rotation est garanti par l'unité de centrage avec des goujons de centrage et des gorges de centrage; de façon avantageuse, le goujon de centrage est constitué par une extension de l'un des quatre gradins comme gradin central et qui vu, dans la direction péri-10 phérique, vient prendre par une liaison de forme dans la cavité correspondante de l'autre partie de boîtier. Avantages de l'invention: L'invention concerne une machine électrique corres- pondant au type défini ci-dessus caractérisée en ce que, pour le centrage radial direct des deux parties de boîtier, l'une des parties comporte à son extrémité tournée vers l'autre par- tie de boîtier, un embout de centrage, coaxial, réalisé en une seule pièce, ayant une surface d'ajustage extérieure, périphé- rique, usinée, et sur l'autre partie de boîtier, on a des élé- ments moulés prévus à la distance angulaire, et venant prendre avec un segment d'arc intérieur, de manière exacte la surface d'ajustage et en ce qu'au moins un élément de forme comporte des joues, opposées dans la direction périphérique, et recevant entre elles les saillies des lamelles médianes par une liaison essentiellement par la forme. La machine électrique selon l'invention présente l'avantage d'un alignement coaxial beaucoup plus précis entre le tube et le perçage du stator, car d'une part les deux par- ties de boîtier sont centrées directement de manière radiale et d'autre part le paquet de tôles du stator se fixe dans une par- tie de boîtier. Les éléments de centrage, nécessaires sont conçus pour que leur usinage ne nécessite que des outils dont la di- rection axiale est parallèle à l'axe de la machine. Cela se traduit par un usinage peu coûteux et convenant pour une grande série des parties de boîtier. De même, le montage de la machine est particulière- ment avantageux sur le plan du coût et convient pour une fabri- cation en grande série, car il ne faut aucune mise en place des parties de boîtier, c'est-à-dire aucun préassemblage sur une broche de palier au moment du vissage. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - les éléments de forme sont coulés en une seule pièce sur la partie de boîtier, - les lamelles médianes présentent des surfaces d'appui annu- laires, périphériques dépassant de la périphérie du paquet de tôles de stator, surfaces sur lesquelles on a formé des par- ties en saillie et les lamelles médianes s'appuient sous la pression des vis de serrage les unes contre les autres du fait de leur surface d'appui et viennent contre la surface annulaire frontale des deux parties de boîtier, - les orifices de passage des vis de serrage se situent au moins partiellement au niveau des surfaces d'appui contre les lamelles médianes, - les tourillons de centrage de l'unité de centrage s'étendent axialement à partir d'un côté de l'un des éléments de forme au-delà de l'autre partie de boîtier jusque dans sa gorge de centrage. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'in- vention, les lamelles médianes présentent des pattes d'appui, annulaires périphériques réparties sur le paquet de tôles de stator et dont les parties en saillie font corps. Les lamelles médianes sont appliquées sous la pression des vis de serrage sur les surfaces d'appui les unes contre les autres et contre les surfaces frontales annulaires des deux moitiés de boîtier. Ces surfaces d'appui des lamelles médianes assurent de grandes surfaces de serrage et en même temps les parties en saillie sont déchargées de la force de serrage, ce qui supprime le fraisage nécessaire jusqu'alors des parties de boîtier au ni- veau des saillies. Dessins: La présente invention sera décrite ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation re- présenté dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre un détail d'une vue de côté d'un alterna- teur de véhicule automobile, - les figures 2 à 5 montrent des détails en coupe selon les li- gnes II-II ou III-III ou IV-IV ou V-V de la figure 1. Description de l'exemple de réalisation: L'alternateur représenté en vue de côté, partielle- ment à la figure 1 et en coupe longitudinale partielle à la fi- gure 2, est destiné à un véhicule automobile; il s'agit d'un cas particulier d'une machine électrique comprenant un paquet10 de tôles de stator 10 formé d'un grand nombre de lamelles de tôle 11 recevant de manière connue, dans des rainures 12 (figure 5), un enrouement de stator non représenté (figure 2). Les trois lamelles de tôle moyennes du paquet de tôles de sta- tor 10, c'est-à-dire les lamelles moyennes 14 dont une seule a été représentée en vue de dessus à la figure 5, possèdent cha- que fois une surface d'appui annulaire 15, périphérique, dépas- sant de la périphérique du paquet de tôles de stator 10 et sur ces surfaces, on a formé dans la masse, quatre parties en saillie 16, équidistantes angulairement. Le paquet de tôles de stator 10 avec l'enroulement de stator est entouré complètement par un boîtier en deux par- ties 17 comprenant les parties de boîtier en forme de coiffe 171 et 172; le paquet de tôles de stator 10 est fixé par l'in- termédiaire des lamelles médianes 14 entre les deux parties de boîtier 171, 172. Les surfaces d'appui 15 des trois lamelles médianes 14 sont appliquées l'une contre l'autre et contre les surfaces frontales annulaires des deux parties de boîtier 171, 172; les deux parties de boîtier sont serrées par en tout qua- tre vis de serrage 18 dont les figures 1 et 2 ne montrent qu'une vis. Les vis de serrage 18 sont engagées chaque fois dans un perçage 19 dans une partie de boîtier 171 et dans des trous oblongs traversants 20 des lamelles médianes 14 (figure ) pour être vissées dans les taraudages 21 de l'autre partie de boîtier 172 (figure 2). Les orifices traversants 20 des la- melles médianes 14 sont prévus dans les parties en saillie 16 des lamelles médianes 14 et pour améliorer la force d'applica- tion entre les parties de boîtier 171, 172 et les lamelles mé- dianes 14, ces orifices arrivent jusque dans la zone des surfa- ces d'appui 15. Pour le centrage radial des deux parties de boîtier 171, 172 et du paquet de tôles de stator 10, une partie de boî- tier 171 comporte à son extrémité tournée vers l'autre partie de boîtier 172, un embout de centrage 22, coaxial, en une seule pièce, ayant une surface d'ajustage 23 extérieure, périphéri- que, usinée au tour, alors que l'autre partie de boîtier 172 comporte des éléments de forme 24 associés à l'intervalle de l'angle de rotation et dont le segment d'arc intérieur 241 (figures 2, 3 et 4) vient prendre de manière ajustée sur les surfaces ajustées sur les surfaces ajustées 23. En outre au moins un élément de forme 24 comporte des joues 242, 243 oppo- sées dans la direction périphérique, et qui reçoivent entre el- les les saillies 16, congruentes sur les trois lamelles médianes 14, par une liaison essentiellement par la forme. Les éléments de forme 24 sont coulés en une seule pièce sur la par- tie de boîtier 172. Ces moyens de centrage garantissent d'une part un très grand alignement coaxial des deux parties de bo - tier 171, 172 lors de la réunion du boîtier 17 et d'autre part, la nature coaxiale du paquet de tôles de stator 10 dans le boî- tier 17 garantit qu'après montage de l'alternateur, il existe une très grande coaxialité entre le rotor et le perçage de sta- tor. Comme cela est connu et comme cela ne sera pas dé- crit en détail, sur chaque partie de boîtier 171, 172, on a formé un bras de montage avec un perçage de montage dans une seule pièce; les deux bras de montage servent à fixer l'alter- nateur sur le moteur du véhicule automobile. Pour cela, on fait traverser un goujon de fixation à travers les deux perçages de montage dans les bras de montage; cela nécessite l'alignement des deux perçages de montage après assemblage du boîtier 17. Pour garantir cet alignement, le boîtier 17 est muni d'une uni- té de centrage 25 composée d'un goujon de centrage 27 formé sur cette partie de boîtier 172 et dans une gorge de centrage 26 réalisée sur l'autre partie de boîtier 171 (figures 1 et 4). Le goujon de centrage 27 s'étend ainsi axialement de la face fron- tale d'un élément à format 24 (figure 1) par-dessus l'autre partie de boîtier 171 et vient prendre frontalement dans la gorge de centrage 26 de la partie de boîtier 17. La gorge de centrage 26 reçoit par une liaison par la forme le goujon de centrage 27, dans la direction périphérique (figure 1). R E V E N D I C A T ION S 1 ) Machine électrique notamment alternateur pour véhicule au- tomobile, comprenant un paquet de tôles de stator (10) portant un enroulement de stator, ce paquet étant composé d'un grand nombre de lamelles de tôle (11) dont plusieurs lamelles média- nes (14), juxtaposées, comportent des saillies (16) radiales, réparties à la périphérie du paquet de tôles (10), chaque saillie ayant un perçage traversant (20), un boîtier en deux parties (17) entourant le paquet de tôles de stator (10) et l'enroulement de stator, et entre ces parties de boîtier en forme de coiffe (171, 172), sont serrées les lamelles médianes (14) du paquet de tôles de stator (10), la force de serrage étant appliquée par les parties de boîtier (171, 172) avec des vis de serrage (18) vissées l'une à l'autre, et traversant des perçages traversants (20), ainsi qu'une unité de centrage (25) fixant l'une par rapport à l'autre les deux parties de boîtier (171, 172) selon un angle de rotation défini, unité qui com- porte au niveau d'une partie de boîtier (172), des goujons de centrage (27), réalisés sur ces pièces et une gorge de centrage (26) réalisée sur l'autre partie de boîtier (171), cette gorge recevant par une liaison par la forme, les goujons de centrage (27), dans la direction périphérique, caractérisée en ce que pour le centrage radial direct des deux parties de boîtier (171, 172), l'une des parties (171) comporte à son extrémité tournée vers l'autre partie de boîtier (172), un embout de cen- trage (22), coaxial, réalisé en une seule pièce, ayant une sur- face d'ajustage (23) extérieure, périphérique, usinée, et sur l'autre partie de boîtier (172), on a des éléments moulés (24) prévus à la distance angulaire, et venant prendre avec un seg- ment d'arc intérieur (241), de manière exacte la surface d'ajustage (23) et en ce qu'au moins un élément de forme (24) comporte des joues (242, 243), opposées dans la direction péri- phérique, et recevant entre elles les saillies (16) des lamel- les médianes (14) par une liaison essentiellement par la forme. ) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de forme (24) sont coulés en une seule pièce sur la partie de boîtier (172). 3 ) Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en que les lamelles médianes (14) présentent des surfaces d'appui an- nulaires (15), périphériques dépassant de la périphérie du pa- quet de tôles de stator (10), surfaces sur lesquelles on a formé des parties en saillie (16) et les lamelles médianes (14) s'appuient sous la pression des vis de serrage (18) les unes contre les autres du fait de leur surface d'appui (15) et vien- nent contre la surface annulaire frontale des deux parties de boîtier (171, 172). 4 ) Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les orifices de passage (20) des vis de serrage (18) se situent au moins partiellement au niveau des surfaces d'appui (15) con- tre les lamelles médianes (14). ) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les goujons de centrage (27) de l'unité de centrage (25) s'étendent axialement à partir d'un côté de l'un des éléments de forme (24) au-delà de l'autre partie de boîtier (171) jusque dans sa gorge de centrage (26).