Brevet FR2803128A1 — publié le 20010629

L'invention concerne les machines électriques tournantes, notamment les alternateurs et alterno- demarreurs pour véhicule automobile. On connaît des alternateurs pour vehicule comportant un rotor à cornes polaires et un stator comprenant un enroulement de fils reçus dans des encoches d'un paquet de tôles. L'intégralité de 1 enroulement est recouverte d'une résine liquide qui, fois durcie, immobilise les fils les par rapport aux autres et évite qu'ils ne se dénudent par frottement les uns sur les autres. Toutefois, on constate qu'un tel alternateur génère un bruit important en fonctionnement. Un but de l'invention est de fournir une machine générant moins de bruit. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention une machine électrique tournante pour véhicule comportant un rotor et un stator comprenant un paquet de tôles et un enroulement de fils disposé dans des encoches du paquet de tôles, comprenant un élément d'amortissement mécanique interposé entre les fils et les encoches. Ainsi, on obtient un amortissement du mouvement des fils dans leurs encoches. Cela amortit dans une large mesure les vibrations mécaniques générées dans fils du fait des forces apparaissant dans ces fils raison des champs magnétiques auxquels ils sont soumis. Cet amortissement réduit le bruit généré par la machine. On obtient donc une machine dans laquelle les fils demeurent immobilisés les uns par rapport aux autres ainsi que par rapport au paquet de tôles dans une large mesure, et qui génère peu de bruit. La machine selon l'invention pourra en outre présenter l'une au moins des caractéristiques suivantes - elle comprend en outre une feuille interposée dans chaque encoche entre les fils et l'encoche ; - l'élément d'amortissement mécanique est interposé entre la feuille et l'encoche ; - l'élément d'amortissement est élastique ; - l'élément d'amortissement comprend du silicone - l'élément d'amortissement comprend une colle ; - elle comprend une substance immobilisant rigidement les fils entre eux ; - il s'agit d'un alternateur ou d'un alternodémarreur ; et /ou - l'enroulement comprend des conducteurs en forme d'épingles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné ' titre d'exemple non limitatif. Aux dessins annexés - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un alternateur selon un mode préféré de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle d'extrémité du stator de l'alternateur de la figure 2 ; et - la figure 3 est une vue de détail d'une partie du stator de la figure 2. En référence aux figures 1 à 3, le présent mode de réalisation de l'invention constitue un alternateur pour véhicule automobile. Cet alternateur 1 comporte un carter 3 et un rotor 5, ainsi qu'un stator d'axe principal 4. Le rotor comporte de façon connue en soi un arbre d'axe 4 supportant deux roues polaires 9 à cornes polaires entre lesquelles s'étend noyau d'excitation de rotor 11. Le stator 2 est fixé intérieurement au carter 3. I1 comporte un paquet de tôles 6 d'un type connu en soi. Les tôles 7 ont une forme générale annulaire plane. Elles sont identiques et empilées coaxialement. Les tôles présentent un bord externe circulaire 8 d'axe 4 et un bord interne 11 découpé pour former des encoches en forme générale de U . Les toles sont empilées avec leurs contours en coïncidence. Le stator comporte un enroulement 14 de fils 12 bobinés. Chaque fil 12 présente des tronçons rectilignes s'étendant dans les encoches 10 parallèles à l'axe et des tronçons courbes faisant liaison entre les tronçons rectilignes. Les groupes de tronçons courbes forment des chignons. Les chignons forment les deux bords d'extrémité axiale 16 du stator, s'étendant en saillie axiale du paquet de tôles 6 à chaque extrémité axiale de celui-ci. Le stator, le paquet de tôles et l'enroulement 14 ont chacun une forme générale cylindrique d'axe 4. A certains endroits du stator, des fils de l'enroulement émergent du stator pour former des fils de phase à relier au connecteur de l'alternateur, de façon non illustrée et connue en soi. Les fils 12 sont chacun formés par âme électriquement conductrice et une gaine externe électriquement isolante. En référence à la figure 3, au fond chaque encoche 10 s'étend une feuille 30, par exemple en matériau connu sous la dénomination mylar, matériau thermodur connu en soi. Cette feuille 30 recouvre le fond 42 et les parois 44 de l'encoche 10 Elle est pliee pour avoir elle aussi un profil en U . En regard de l'axe 4, l'encoche 10 contenant fils 12 est obturée par une feuille 32, par exemple feuille de carton rejoignant les bords de la feuille de mylar 30 pour former avec celle-ci un espace clos suivant la direction radiale à l'axe 4. Conformément à l'invention, chaque encoche 10 comprend un matériau élastique d'amortissement mécanique, formé en l'espèce par une colle au silicone 46 type connu en soi présentant une fois sèche un comportement élastique. La colle 46 est interposée entre la feuille 30 de fond d'encoche 10 et l'encoche avec lesquelles elle est en contact direct. L'ensemble des fils 12 est en outre de façon connue en soi recouvert d'un vernis dur 22 s'étendant notamment dans les encoches 10 au contact des fils 12, de la feuille 30 et de la feuille 32. Le vernis d'imprégnation 22 recouvre également les fils au niveau des chignons. Il immobilise rigidement entre eux tous ces éléments avec lesquels il est en contact. Il immobilise notamment les fils entre eux. Une colle 30 du type précité presente une viscosité importante à l'état liquide avant cuisson. On peut donc la mettre en place de façon concomitante à la mise en place du vernis 22 sans risquer que les deux substances ne se mélangent. Les deux substances sont déposées à l'état liquide. La cuisson ultérieure du stator entraîne le durcissement du vernis 22 et la solidification de la colle 30 qui devient une substance élastique. La colle et le vernis polymérisent chacun durant la cuisson. Les fils 12 sont immobilisés entre eux et par rapport au paquet de tôles, ce qui limite les risques de les voir se dénuder. En fond d'encoche 10, les fils 12 demeurent libres de se mouvoir en groupe dans une faible mesure par rapport à l'encoche. Grâce à cette liberté de mouvement, la colle 46 forme un amortissement qui permet d'amortir sensiblement les vibrations apparaissant dans le paquet de tôles stator du fait des forces auxquelles ils sont soumis raison des interactions magnétiques. Le bruit habituellement ainsi généré, appelé classiquement bruit magnétique , est donc faible. L'alternateur est donc relativement silencieux. De plus, l'invention assure une bonne immobilisation d'ensemble du bobinage 14 par rapport au paquet de tôles 6. Une telle colle au silicone a l'avantage de rester souple à chaud comme à froid, notamment entre - 20 et 200 . Elle permet donc de réduire le bruit à tous les stades de fonctionnement normal de l'alternateur. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. La machine selon l'invention pourra être un moteur. L'élément d'amortissement élastique pourra être un film d'élastomère installé dans les encoches. L'élément d'amortissement pourra réaliser un amortissement non élastique. Bien entendu, cette invention pourra être utilisée pour des stators dont l'enroulement comprend des conducteurs rigides en forme d'épingles. REVENDICATIONS 1. Machine électrique tournante pour véhicule, comportant un rotor (5) et un stator (2) comprenant paquet de tôles (6) et un enroulement de fils (14) disposé dans des encoches (10) du paquet de tôles, caractérisée en ce qu'il comprend un élément d'amortissement mécanique (46) interposé entre les fils (12) et les encoches (10). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il comprend en outre une feuille (30) interposée dans chaque encoche (10) entre les fils (12) et l'encoche. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement mécanique (46) est interposé entre la feuille (30) et l'encoche (10). 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (46) est élastique. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (46) comprend du silicone. 6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (46) comprend une colle. 7. Machine selon l'une quelconque revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il comprend une substance (22) immobilisant rigidement les fils (12) entre eux. 8. Machine selon l'une des revendications 1 à caractérisée en ce qu'il s'agit d'un alternateur. Machine selon l'une des revendications 1 à caracterisée en ce qu'il s'agit d'un alternodémarreur. . Machine selon l'une des revendications 1 à caractérisée en ce que l'enroulement comprend conducteurs en forme d'épingles.