Brevet FR2754650A1 — publié le 19980417

La présente invention a trait d'une façon générale aux dispositifs d'assemblage mécanique et de connexion électrique simultanés entre deux sous-ensembles d'un alternateur, notamment d'un alternateur de véhicule automobile. Elle vise plus particulièrement, mais non limitativement, l'assemblage mécanique et la connexion électrique entre un sous-ensemble de redressement et un sous-ensemble de régulation et de support de balais d'un tel alternateur. La figure 1 représente, en vue en plan éclatée, deux sous-ensembles connus de ce type. Le sous-ensemble de redressement 1 est destiné à être relié mécaniquement et électriquement au sous-ensemble de régulation 2, la liaison électrique entre ces deux sous- ensembles véhiculant entre ses deux bornes la tension de sortie du pont redresseur (généralement de type triphasé). Le sous-ensemble de redressement comporte classiquement un corps ou ossature en matériau isolant 13, une pluralité de diodes de redressement (non représentées), un connecteur positif 11 et un connecteur négatif 12 reliés aux différentes diodes. Les connecteurs positif et négatif 11, 12 comportent, de façon classique, des aménagements de connexion aux diodes, désignés respectivement par 111, 121, et des aménagements de connexion aux conducteurs du stator, désignés respectivement par 112, 122. En vue de l'assemblage mécanique et de la liaison électrique du sous-ensemble de redressement 1 avec le sous- ensemble de régulation 2, le connecteur positif 11 du sous- ensemble de redressement 1 possède une zone de connexion annulaire 113 prévu au niveau d'une zone d'assemblage 131 du corps isolant 13 dans laquelle est formée une ouverture circulaire 141. De même, le connecteur négatif 12 possède une zone de connexion annulaire 123 prévu au niveau d'une zone d'assemblage 132 du corps isolant 13 dans laquelle est formée une ouverture circulaire 142. Par ailleurs, le sous-ensemble de régulation 2 comporte, de façon classique en soi, un corps isolant 23 sur lequel sont montés notamment un circuit intégré de régulation 25 et une paire de porte-balais 24. Ce sous- ensemble comporte un conducteur positif 21 relié au circuit intégré et comportant une zone annulaire 213 traversée par une ouverture 214, et un conducteur négatif 22 relié également au circuit intégré et comportant une zone annulaire 223 traversée par une ouverture 224. Deux boulons (non représentés) sont prévus pour traverser respectivement les ouvertures 141, 214 et 142, 224 et, par coopération avec des taraudages appropriés formés par exemple dans le palier arrière de l'alternateur, pour presser ensemble les zones annulaires 113, 213 et 123, 223, respectivement, tout en assurant la fixation des deux sous-ensembles sur ledit palier. Ainsi, pour assurer la double connexion électrique entre les sousensembles, il est nécessaire de prévoir deux points de boulonnage distincts et distants l'un de l'autre, alors que sur le strict plan mécanique, un seul point de boulonnage pourraît s'avérer suffisant. Plus généralement, il est nécessaire de prévoir autant de points de fixation (boulons ou autres) que de connexions électriques à réaliser lors de l'assemblage. Cette solution connue est bien entendu coûteuse, dans la mesure o elle nécessite plusieurs boulons et plusieurs taraudages ou écrous associés, et qu'elle allonge le temps nécessaire au montage. Cette solution connue est également désavantageuse en ce que les contacts électriques réalisés entre les deux sous-ensembles, réalisés par simple pression entre elles de surfaces conductrices, sont exposés à l'environnement, avec un risque de corrosion et de détérioration de la qualité des contacts. La présente invention a pour premier objet de permettre, en un point de fixation unique (fixation réalisée par exemple par un boulon), d'assurer une pluralité de contacts électriques entre les deux sous- ensembles. Un autre objet de la présente invention est d'assurer en même temps une protection satisfaisante des contacts contre la corrosion. Ainsi la présente invention propose un dispositif d'assemblage mécanique et de liaison électrique entre deux sous-ensembles d'un alternateur, notamment d'un alternateur de véhicule automobile, l'un des sousensembles comportant au moins deux premiers éléments conducteurs fixés sur un support et l'autre sous ensemble comportant au moins deux seconds éléments conducteurs montés sur un support et destinés à être reliés aux premiers éléments conducteurs, et les supports des premier et second sous-ensembles comportant des aménagements destinés à coopérer avec des moyens d'assemblage à serrage, lesdits moyens d'assemblage étant aptes à maintenir une pression de contact entre des parties de connexion homologues des premiers éléments conducteurs et des seconds éléments conducteurs, dispositif caractérisé en ce que les parties de connexion des premiers et seconds éléments conducteurs sont prévues au voisinage les uns des autres sur des aménagements respectifs aptes à recevoir un organe d'assemblage unique. Des aspects préférés, mais non limitatifs, du dispositif selon l'invention sont les suivants: - lesdits aménagements sont des aménagements mâle- femelle définissant au moins deux cavités de contact. - lesdits aménagements comportent des ouvertures traversantes aptes à être mutuellement alignées, et l'organe d'assemblage unique consiste en un boulon traversant lesdites ouvertures. - lesdites cavités de contact s'étendent autour desdites ouvertures traversantes. - lesdites parties de connexion et lesdites cavités de contact présentent la forme de parties d'anneaux concentriques. - lesdits aménagements comportent deux faces en vis-à- vis sur lesquelles sont situées lesdites parties de connexion, et l'une des faces comporte des saillies séparant les parties de connexion des éléments conducteurs du sous-ensemble considéré et l'autre face comporte des renfoncements homologues desdites saillies, séparant les parties de connexion des éléments conducteurs de l'autre sous-ensemble. l'aménagement femelle comporte une jupe intérieure entourant ladite ouverture traversante et une jupe extérieure située à distance de la jupe intérieure et délimitant avec elle lesdites cavités. - le premier sous-ensemble est un sous-ensemble de redressement de l'alternateur, et le second sous-ensemble est un sous-ensemble de régulation et de support de balais de l'alternateur. L'invention propose également un alternateur, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second sous-ensemble assemblés mécaniquement et reliés électriquement à l'aide d'un dispositif tel que défini ci- dessus. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en plan éclatée d'un sous- ensemble de redressement et d'un sous-ensemble de régulation d'un alternateur selon l'état de la technique, la figure 2 est une vue en plan éclatée d'un sous- ensemble de redressement et d'un sous-ensemble de régulation d'un alternateur selon la présente invention, la figure 3 est une vue en plan d'un demi-carter d'alternateur dans lequel ont été assemblés et incorporés les deux sous ensembles de la figure 2, la figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne brisée IV-IV de la figure 3, la figure 5 est une vue en coupe, selon la ligne V de la figure 4, d'une partie de fixation et de connexion de l'assemblage des figures 3 et 4, la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI d'une partie de fixation et de connexion de l'assemblage des figures 3 et 4, et la figure 7 est une vue en perspective de la partie de fixation et de connexion de l'assemblage des figures 3 et 4. En référence maintenant aux figures 2 à 4, on a représenté deux sous-ensembles d'un alternateur de véhicule automobile, à savoir un sous-ensemble de redressement 1 et un sous ensemble de régulation 2. Ces deux sous-ensembles ont été déjà décrits dans leur ensemble en préambule, les mêmes signes de référence étant utilisés pour les éléments communs. La description qui suit se limitera donc aux agencements spécifiques à la présente invention pour l'assemblage mécanique et la liaison électrique entre ces deux sous-ensembles. Comme on l'observe sur la figure 2, le conducteur positif 11 du sousensemble de redressement 1 comporte une partie de connexion 115 en forme générale de demi-anneau, tandis que le conducteur négatif 12 comporte une partie de connexion 125 en forme générale de demi-anneau disposé symétriquement par rapport au demi-anneau 115, et face à celui-ci. Ces deux parties de connexion 115, 125 sont reçues dans un aménagement approprié 150 du corps isolant 13 du sous-ensemble 1, tel qu'on le décrira plus loin. De façon analogue, les conducteurs positif et négatif, respectivement 21 et 22, du sous-ensemble de régulation 2 comportent respectivement deux parties de connexion 215, 225 en forme générale de demi-anneaux disposés symétriquement et tournés l'un vers l'autre avec un certain espacement. ces parties de connexion sont formées sur un aménagement particulier 250 du corps isolant 23 du sous- ensemble 2. Les parties de contact 115, 125 ont sensiblement la même forme et les mêmes dimensions que les parties de contact 215, 225. Maintenant en référence aux figures 5 à 7, on observe que l'aménagement 150 du sous-ensemble 1 est constitué principalement par deux jupes annulaires axiales concentriques, à savoir une jupe extérieure 151 et une jupe intérieure 152, lesquelles définissent une cavité annulaire 156 au fond de laquelle affleurent les deux parties de connexion 115, 125. Par ailleurs, à partir du fond de la cavité 156 et entre les jupes 151, 152 s'étendent deux nervures radiales diamétralement opposées 153, 154 réalisées d'un seul tenant avec le reste de l'aménagement 150, et destinées à isoler l'une de l'autre les parties de contact 115, 125. On observera ici, comme l'illustre en particulier la figure 7, que la jupe extérieure 151 de l'aménagement 150 peut être éventuellement interrompue au niveau des nervures 153, 154. Enfin l'aménagement 150 est traversé centralement par une ouverture cylindrique 155 coaxiale avec les jupes 151, 152 et destinée à recevoir la tige d'un boulon de fixation unique (référencé 3 sur les figures 3 et 4). L'aménagement 250 formé sur le corps isolant du sous- ensemble 2 comprend une bague annulaire saillante 251 à la surface d'extrémité axiale de laquelle affleurent les deux parties de contact 215, 225 des conducteurs 21, 22. Cette bague 251 présente une forme complémentaire de celle de la cavité 156 définie sur l'aménagement 150 du premier sous-ensemble 1. Elle présente à cet égard deux gorges 253, 254 qui s'étendent radialement, qui sont diamétralement opposées et qui séparent l'une de l'autre les deux parties de connexion 215, 225. Cet aménagement 250 est traversé par une ouverture cylindrique axiale 255 d'un diamètre de préférence voisin de celui de l'ouverture 155. Lorsque les deux sous-ensembles doivent être rapportés sur le palier arrière de l'alternateur, les aménagements de fixation 150, 250 des deux sous-ensembles sont emboîtés l'un dans l'autre, avec coopération de type mâle/femelle, de telle sorte que les parties de contact 115, 125 du premier sous-ensemble viennent respectivement au droit des parties de contact 215, 225 du second sous-ensemble. Au cours de cet emboîtement, les nervures 153, 154 pénètrent dans les gorges 253, 254 pour assurer une séparation effective des demi-cavités dans lesquelles les contacts sont respectivement établis. Le boulon 3 étant alors introduit dans les ouvertures alignées 155, 255, il est vissé dans un trou taraudé formé dans le palier arrière de l'alternateur, ce qui provoque le serrage réciproque des deux aménagements 150, 250 et établit un contact approprié entre les parties de connexion respective 115, 215 et 125, 225. A l'issue de ce serrage, les contacts sont protégés vis-à-vis de l'environnement extérieur notamment par la jupe extérieure 151 qui définit des cavités de contact fermées ou essentiellement fermées. Le cas échéant, on peut incorporer dans ces cavités de la graisse pour améliorer la protection des contacts. Ainsi l'invention permet, à l'aide d'un élément de fixation unique, en l'occurrence le boulon 3, de fixer les deux sous-ensembles tout en assurant une pluralité de contacts électriques entre ces deux sous-ensembles. Naturellement, l'homme du métier saura effectuer les adaptations nécessaires pour réaliser au niveau de cette fixation unique un nombre de contacts supérieur à deux. On notera ici que les corps isolants des deux sous- ensembles sont avantageusement réalisés par surmoulage sur leurs conducteurs respectifs. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la liaison mécanique et électrique d'un sous- ensemble de redressement et d'un sous-ensemble de régulation, mais peut être utilisée avec tous autres composants d'un alternateur. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage mécanique et de liaison électrique entre deux sous-ensembles (1, 2) d'un alternateur, notamment d'un alternateur de véhicule automobile, l'un des sous-ensembles (1) comportant au moins deux premiers éléments conducteurs (11, 12) fixés sur un support (13) et l'autre sous ensemble comportant au moins deux seconds éléments conducteurs (21, 22) montés sur un support (23) et destinés à être reliés aux premiers éléments conducteurs, et les supports des premier et second sous-ensembles comportant des aménagements (150, 250) destinés à coopérer avec des moyens d'assemblage (3) à serrage, lesdits moyens d'assemblage étant aptes à maintenir une pression de contact entre des parties de connexion homologues (115, 125; 215, 225) des premiers éléments conducteurs et des seconds éléments conducteurs, dispositif caractérisé en ce que les parties de connexion (115, 125; 215, 225) des premiers et seconds éléments conducteurs sont prévues au voisinage les unes des autres sur des aménagements respectifs (150, 250) aptes à recevoir un organe d'assemblage unique (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits aménagements sont des aménagements mâle- femelle (250; 150) définissant au moins deux cavités de contact. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits aménagements comportent des ouvertures traversantes (155, 255) aptes à être mutuellement alignées et en ce que l'organe d'assemblage unique consiste en un boulon (3) traversant lesdites ouvertures. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites cavités de contact s'étendent autour desdites ouvertures traversantes (155, 255). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites parties de connexion (115, 125; 215, 225) et lesdites cavités de contact présentent la forme de parties d'anneaux concentriques. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits aménagements comportent deux faces en visà-vis sur lesquelles sont situées lesdites parties de connexion, et en ce que l'une des faces comporte des saillies (153, 154) séparant les parties de connexion des éléments conducteurs (115, 125) du sous- ensemble considéré (1) et l'autre face comporte des renfoncements (253, 254) homologues desdites saillies, séparant les parties de connexion (215, 225) des éléments conducteurs de l'autre sous-ensemble (2). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'aménagement femelle comporte une jupe intérieure (152) entourant ladite ouverture traversante (155) et une jupe extérieure (151) située à distance de la jupe intérieure et délimitant avec elle lesdites cavités. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier sous-ensemble (1) est un sous-ensemble de redressement de l'alternateur et en ce que le second sous-ensemble (2) est un sous-ensemble de régulation et de support de balais de l'alternateur. 9. Alternateur, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second sous-ensembles (1, 2) assemblés mécaniquement et reliés électriquement à l'aide d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 8.