Brevet FR2778508A1 — publié le 19991112

I Etat de la technique L'invention part d'un générateur à courant al- ternatif avec un rotor de préférence un rotor à pôle à grif- fes, dont l'enroulement excitateur est alimenté par l'intermédiaire d'un dispositif à bague frotteur encapsulé, au moyen de balai en carbone, l'encapsulation de l'enceinte de la bague à frotteur s'effectuant au moyen d'une douille en matière synthétique, qui est montée sur l'une des parties stationnaires du générateur - coque de boîtier pour un pa- lier de rotor, ensemble redresseur ou capuchon de recouvre- ment - et présente une ouverture fermée de façon étanche, destinée à recevoir un porte-balai, la douille en matière synthétique étant fermée à son extrémité de manière qu'elle entoure en forme de pot les bagues collectrices disposées derrière le palier situé côté bague collectrice, sur l'ex- trémité libre de l'arbre de rotor et présente devant le point de tourillonnement de l'arbre rotor au moins une ou- verture d'aération. Un tel générateur à courant alternatif est connu par le document DE-U- 89 Il 295. Ici, sur la partie de plus petit diamètre de la douille en matière plastique, sont réa- lisées plusieurs ouvertures de désaération distribuées sur la périphérie et servant à aérer les paliers. On ne peut ob- tenir ainsi qu'une protection insuffisante du système à ba- gues collectrices en carbone, face à des impuretés liquides et solides (par exemple des projections d'eau, de la pous- sière, du liquide fonctionnel) lorsque le générateur est monté dans des positions angulaires différentes. Avantage de l'invention Le générateur à courant alternatif selon l'in- vention est caractérisé en ce que la douille en matière syn- thétique présente sur sa face intérieure une collerette annulaire tournée vers le palier situé côté bague collec- trice, collerette qui s'engage dans une gorge annulaire ap- partenant à une bague labyrinthe montée sur l'arbre rotor devant le palier. Il présente par contre l'avantage que, grâce à un labyrinthe en forme d'anneau, on peut empêcher toute pé- nétration d'impuretés solides et liquides dans l'espace des- tiné aux bagues collectrices, faisant que, par exemple, la matière correspondant à l'usure par abrasion du carbone, ve- nant des balais en carbone, peut passer à l'extérieur par l'intervalle du labyrinthe et qu'une aération et un refroi- dissement de l'espace destiné aux bagues collectrices par l'intervalle du labyrinthe sont possibles. D'autres modes de réalisation avantageux de l'invention sont caractérisés en ce que: - la douille en matière synthétique présente une zone d'ajustement de palier recevant le palier, zone sur la face intérieure de laquelle la bague extérieure du palier appuie et en ce que sur la bague à ajustement de palier est constitué au moins une traversée destinée à l'évacua- tion des impuretés liquides, située à peu près dans le plan de la bague labyrinthe, - sur l'arbre rotor se trouve un disque éjecteur placé entre le palier et les pôles à griffes du générateur, - le disque éjecteur est réalisé d'une seule pièce avec l'arbre rotor, - l'extrémité tournée vers les pôles à griffes de la douille en matière synthétique est réalisée une pente d'évacua- tion, au niveau du disque éjecteur. Dessins - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un géné- rateur à courant alternatif et d'une douille en matière plastique encaspulant l'espace destiné aux bagues collec- trices, - la figure 2 représente la douille en matière plastique vue en coupe longitudinale, - la figure 3 représente une vue de dessus de la douille en matière plastique de la figure 2, - la figure 4 représente une coupe d'une bague labyrinthe. Description de l'exemple de réalisation Le générateur de courant alternatif, représenté à la figure 1 en coupe longitudinale et destiné à des véhi- cules automobiles, est constitué essentiellement d'un stator ayant la forme d'un paquet de tôles mises en couches, portant un enroulement de stator 11 triphasé et auquel deux coques de carter 12, 13 sont fixées par vissage, au moyen de vis 14. Les cotes de carter 12, 13 constituent des flasques de palier 15, 16 situées côté frontal, dans lesquelles, du côté entraînement A, est inséré un palier entraînement 17 relativement gros et, du côté des balais B, est inséré un palier à bagues collectrices 18 de construction plus faible. Dans le stator 10 est disposé un rotor à pôles à griffes 19, monté de façon à pouvoir tourner, constitué de deux disques de pôles à griffes 20, 21 et d'une pièce de guidage de flux 22 enserrée entre elles, sur laquelle est placé un enroule- ment excitateur 23. Le rotor à pôles à griffes 19 est monté par pressage sur un arbre de rotor 24 qui est logé dans les deux paliers 17, 18 et qui présente à l'extrémité de côté entraînement A un appendice fileté 25 destiné à la fixation d'un disque ou poulie d'entraînement. Sur l'arbre de rotor 24 est chaque fois fixé des deux côtés du rotor à pôles à griffes 19 un disque de ventilateur 26, 27 destiné à évacuer la chaleur venant des pertes du générateur de courant alter- natif. A l'extrémité situé côté balais B de l'arbre de rotor 24 est prévu un agencement à bagues collectrices cons- titué de deux bagues collectrices 28, 29, situées à distance l'une à côté de l'autre et fixées de façon isolée l'une de l'autre et de l'arbre rotor 14, sur celui-ci, et reliées à des raccordements 30 par des conducteurs non-représentés, guidés de façon isolée dans l'arbre de rotor 24 et mis en contact avec leurs extrémités de ligne 31, afin d'assurer l'alimentation électrique de l'enroulement d'excitateur. Sur le flasque de palier 16 de la coque de carter 13 située du côté des balais est fixée extérieurement, au moyen de vis 33, une unité de construction de redresseur 32, non repré- sentée en détail et, en outre, un porte-balais 34 est monté avec les balais en carbone non représentés destinés aux ba- gues collectrices 28, 29, ainsi qu'un régulateur de tension , le tout étant branché électriquement. Cet ensemble de construction est enfin encore entouré par un capuchon de re- couvrement 36 en forme de pot qui est également fixé sur la coque de carter 13 située du côté des balais et qui loge les raccordements électriques 37 du générateur. Pour assurer l'encapsulation étanche à l'humidi- té et aux souillures de l'enceinte 38 destinée aux bagues collectrices est prévue une douille en matière plastique 39 qui est représentée sur les figures 1 à 3 et présente une ouverture 40 destinée à recevoir le porte-balais 34, ouver- ture qui est fermée vers l'extérieur au moyen d'une bague d'étanchéité 41 montée à l'extrémité inférieure du porte- balai 34. La douille en matière plastique 39 est fermée à son extrémité extérieure au moyen d'un fond 39A, si bien qu'elle entoure en forme de pot les bagues collectrices 28, 29 disposées derrière le palier de bague collectrice 18 sur l'extrémité libre de l'arbre de rotor 24. Ainsi qu'en particulier comme le montrent les figures 2 et 3, la douille en matière plastique 39 est cons- tituée d'une partie arrière 39B et d'une partie avant 39C, s'y raccordant et ayant un diamètre sensiblement plus grand que la partie 39B. Cette partie 39C est désignée comme étant la bague d'ajustement de palier, parce qu'elle reçoit le pa- lier 18, c'est-à-dire que la bague extérieure du palier 18 est en appui sur la face intérieure de la partie 39C - voir à ce sujet la figure 1. A la transition entre la partie 39B et la partie 39C est réalisée une collerette annulaire 39D relativement courte, qui s'étend vers le palier 18. Elle plonge dans une gorge annulaire 46 appartenant à une bague labyrinthe 42 qui est disposée sur l'arbre de rotor 24 et appuie, par une collerette courte 43, sur la bague inté- rieure du palier 18. On empêche au moyen de cet agencement d'étanchéité du genre d'un labyrinthe que des impuretés so- lides et liquides puissent pénétrer dans l'espace de bague collectrice. En outre, la masse de matériau provenant de l'usure par abrasion du carbone des balais en carbone peut aller par l'intervalle du labyrinthe vers l'extérieur et en outre on obtient ainsi une aération et un refroidissement de l'espace de bague collectrice par l'intervalle du labyrin- the. En outre, sur la douille en matière plastique 39, sur la partie 39C, près de la transition vers la partie 39B, sont constitués plusieurs passages 44 au moyen desquels le liquide, produit par la condensation et qui serait parvenu par exemple à pénétrer par le siège de palier, est évacué. Les passages 44 sont situés au niveau de la bague de laby- rinthe 42, si bien que, le cas échéant, le liquide ayant pé- nétré à cet endroit est de nouveau éjecté du fait de la rotation de la bague labyrinthe. Entre le palier 18 et les pôles à griffes se trouve, d'une seule pièce sur l'arbre de rotor 24, un disque éjecteur 45 qui est situé dans la zone du côté ouvert de la douille en matière plastique 39. A cet endroit sur la péri- phérie intérieure de la douille en matière plastique 39, ainsi qu'extérieurement sur le disque éjecteur 45, est cons- tituée une pente 45a ou 46 faisant le pourtour. De cette ma-15 nière, on empêche également que des impuretés puissent pénétrer dans l'enceinte de bague collectrice 38. Celles-ci sont bien plus éjectées vers l'extérieur, par la rotation du disque éjecteur 45. R E V E ND I C A T I ON S 1 ) Générateur de courant alternatif pour des véhicules, avec un rotor, de préférence un rotor à pôle à griffes, dont l'enroulement excitateur est alimenté par l'intermédiaire d'un dispositif à bague frotteur (28, 29) encapsulé, au moyen de balai en carbone, l'encapsulation de l'enceinte de la bague à frotteur (38) s'effectuant au moyen d'une douille en matière synthétique (39), qui est montée sur l'une des parties stationnaires du générateur - coque de boîtier pour un palier de rotor, ensemble redresseur ou capuchon de re- couvrement - et présente une ouverture fermée de façon étan- che, destinée à recevoir un porte-balai (34), la douille en matière synthétique (39) étant fermée à son extrémité (39A) de manière qu'elle entoure en forme de pot les bagues col- lectrices (28, 29) disposées derrière le palier (18) situé côté bague collectrice, sur l'extrémité libre de l'arbre de rotor (24) et présente devant le point de tourillonnement de l'arbre rotor au moins une ouverture d'aération (44), caractérisé en ce que la douille en matière synthétique (39) présente sur sa face intérieure une collerette annulaire (39D) tournée vers le palier (18) situé côté bague collectrice, collerette qui s'engage dans une gorge annulaire (46) appartenant à une ba- gue labyrinthe (42) montée sur l'arbre rotor (24) devant le palier (18). 2 ) Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille en matière synthétique présente une zone d'ajus- tement de palier (39C) recevant le palier (18), zone sur la face intérieure de laquelle la bague extérieure du palier appuie et en ce que sur la bague à ajustement de palier est constitué au moins une traversée (44) destinée à l'évacua- tion des impuretés liquides, située à peu près dans le plan de la bague labyrinthe (42). 3 ) Générateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que sur l'arbre rotor (24) se trouve un disque éjecteur (45) placé entre le palier (18) et les pôles à griffes du généra- teur. 4 ) Générateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque éjecteur (45) est réalisé d'une seule pièce avec l'arbre rotor (24). 5 ) Générateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par une pente d'évacuation (46) réalisée à l'extrémité tournée vers les pôles à griffes de la douille en matière synthéti- que (39), au niveau du disque éjecteur (35).15