Brevet FR2818048A1 — publié le 20020614

L'invention concerne un alternateur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un alternateur de véhicule automobile, muni d'un flasque d'extrémité axiale sur une face circulaire duquel est monté un dispositif de régulation du courant produit par l'alternateur comportant généralement, empilés selon la direction axiale : - deux dissipateurs de chaleur, positif et négatif, réalisés sous la forme de plaques en arc de cercle agencées à la périphérie de la face circulaire du flasque et sur lesquels sont montées des diodes appartenant à un pont redresseur du courant produit par l'alternateur ; - un connecteur monté au-dessus des dissipateurs et relié électriquement aux diodes de redressement, le connecteur comportant une plaque sensiblement en arc de cercle qui comporte une série de points d'appui et de fixation du connecteur sur les dissipateurs ; - un support de bornes monté sur le connecteur par une série de points d'appui et de fixation agencés à la périphérie circulaire du dispositif ; - un porte-balais sur lequel est agencé un régulateur du courant d'excitation qui parcourt un bobinage inducteur rotorique de l'alternateur ; - une borne de sortie d'alternateur qui comporte une tige filetée fixée sur le dissipateur positif et qui comporte un noyau de contact porté par le support de bornes, traversé par la tige filetée et contre lequel une cosse du circuit d'alimentation de la batterie du véhicule est serrée par un écrou vissé sur la tige ; le dispositif étant du type dans lequel le courant d'excitation est prélevé à la sortie d'un bobinage induit statorique de l'alternateur et distribué par le connecteur d'une part vers une borne d'entrée du porte-balais par l'intermédiaire d'une borne sortie de courant d'excitation et, d'autre part, vers une borne de courant d'exci- tation du support de bornes au travers d'un contact soudé entre le connecteur et le support de bornes. Un exemple d'un tel alternateur est décrit et représenté dans le document FR 2,735, 917. Chaque dissipateur se présente donc globalement sous la forme d'une plaque structurellement rigide qui est fixée sur la face correspondante, interne ou externe du flasque de l'alternateur, aussi appelé palier. Les moyens de fixation par vis, en général au nombre de deux, permettent d'assurer la fixation et la liaison thermique entre le pont redresseur comportant des diodes et le flasque ou palier. Selon un agencement connu, la fixation par vis est assurée au moyen, pour chaque dissipateur de chaleur, par deux vis M4*0, 70, avec interposition d'une rondelle dite imperdable, avec adjonction d'une pâte conductrice afin d'améliorer la dissipation thermique et calorifique sur l'ensemble de l'alternateur. La tête de chaque vis, avec interposition de la rondelle Imperdable, est en appui sur une surface isolante en polyamide 6-6 qui est faiblement chargée en verre. On constate que cet assemblage ne permet pas d'obtenir un couple de serrage suffisant, c'est-à-dire qu'il reste compris entre 1,5 et 2,5 Nm. Par ailleurs, les vis dont le diamètre est égal 4 mm sont positionnées chacune dans un logement dont le diamètre est égal à 5,5 m, ce qui diminue d'autant la surface d'appui de la rondelle Imperdable sur la partie annulaire en vis-à-vis du dissipateur. Il résulte de cet agencement un fluage important lors de la vie de l'alternateur qui fonctionne dans des conditions de températures avec des variations importantes comprises entre - 200 et +1700C. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un alternateur de véhicule automobile muni d'un flasque d'extrémité axiale sur une face circulaire duquel est monté un dispositif de régulation du courant produit par l'alternateur comportant notamment au moins un élément dissipateur de chaleur, sous la forme d'une plaque en arc de cercle agencée à la périphérie de la face circulaire du flasque, sur lequel sont montées des diodes appartenant à un pont redresseur du courant produit par l'alternateur, et du type dans lequel le dissipateur est fixé sur le flasque d'extrémité axiale au moyen d'au moins une vis, d'orientation axiale qui s'étend à travers un trou du dissipateur de manière que son extrémité filetée soit vissée dans un taraudage du flasque ou dans un écrou complémentaire, et de manière que la face annulaire inférieure de sa tête coopère avec une surface annulaire en vis-à-vis du dissipateur pour assurer un serrage axial de ce dernier, caractérisé en ce qu'un canon en matériau isolant, réalisé sous la forme d'un élément rapporté, est interposé axialement et radialement entre la vis et le trou du dissipateur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le canon comporte une jupe annulaire cylindrique qui est reçue axialement dans le trou du dissipateur, et une collerette supérieure qui s'étend radialement vers l'extérieur depuis la jupe, et qui est pincée axialement entre la face annulaire inférieure de la tête de la vis et ladite surface annulaire en vis-à-vis du dissipateur ; - une rondelle de serrage est interposée axialement entre le canon isolant et la tête de la vis de fixation ; - la rondelle de serrage est une rondelle élastique ; - le diamètre de la vis de fixation est égal à 5 mm ; - le canon isolant est réalisé en polyamide ou en polysulfure de phenylène. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée qui représente un dissipateur d'alternateur associé à deux ensembles de fixation par vissage, réalisés conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective depuis l'intérieur qui illustre un flasque ou palier d'alternateur équipé du dissipateur représenté à la figure 1. Le flasque d'extrémité axiale arrière 10 qui est représenté à la figure 2 est destiné à fermer axialement un alternateur triphasé de véhicule automobile (non représenté). Le flasque est réalisé par moulage en alliage. Pour cela, il est prévu à la périphérie du flasque 10 une série de perçages 12 destinés à recevoir des goujons qui, traversant axialement l'alternateur, coopèrent avec un second flasque (non représenté) qui ferme la seconde extrémité axiale de l'alternateur. Le flasque 10 présente une face axiale interne 14 sensiblement circulaire et plane, centrée autour de l'axe X-X de l'alternateur, et munie en son centre d'un orifice 16 pour le passage de l'extrémité (non représentée) de l'arbre du rotor de l'alternateur qui porte un collecteur. Sur la face axiale interne 14 est agencé un dispositif de régulation du courant produit par l'alternateur. Ce dispositif de régulation comporte deux dissipateurs de chaleur, positif et négatif, ainsi (le cas échéant) qu'un connecteur, un porte-balais, et un support de bornes (non représentés). Les dissipateurs de chaleur sont constitués de plaques métalliques en arc-de-cercle qui sont agencées à la périphérie de la face interne 14 circulaire du flasque 10. Des diodes (non représentées) sont montées sur les dissipateurs de chaleur de manière à former un pont redresseur pour le courant fourni par l'alternateur. De manière connue, le dissipateur négatif, représenté aux figures 1 et 2, est directement en contact avec le flasque 10 de manière à former une masse électrique, tandis que le dissipateur positif (non représenté) est agencé contre le flasque avec interposition d'une plaque isolante. Le dissipateur négatif est représenté à la figure 1 et il est constitué pour l'essentiel par une partie structurelle en forme de plaque en secteur d'anneau en arc de cercle 20 qui est revêtue extérieurement au moins en partie d'un revêtement isolant. Dans le cadre de l'invention, et pour permettre la fixation du dissipateur 18 sur le flasque arrière 10, il est prévu deux ensembles 22 de fixation par vis nécessitant chacun, à la faveur d'un lamage, de dégager dans la face supérieure de la plaque structurelle 20 deux surfaces annulaires supérieures d'appui 24 qui sont donc des surfaces métalliques non isolées. Chaque surface 24 est dégagée à la faveur d'un lamage 26, mais il est aussi possible, sans sortir du cadre de l'invention, de réaliser directement la surface 24 et la surface cylindrique concave 26 lors du surmoulage du revêtement isolant du dissipateur. Chaque ensemble de fixation par vissage comporte une vis 28, une rondelle 30 et un canon isolant 32. La vis 28 comporte une tête 34, ici hexagonale, qui se prolonge verticalement vers le bas par une tige 36 dont l'extrémité libre inférieure 38 est filetée pour être reçue par vissage dans un trou taraudé complémentaire (non représenté) du flasque 10. La rondelle 30 est une rondelle élastique, c'est-à-dire compressible axialement, qui est par exemple du type commercialisé sous la marque"ONDUFLEX". Chaque rondelle 30 est interposée entre la face inférieure annulaire de serrage 40 de la tête 34 et une face supérieure annulaire en vis-à-vis 42 du canon de serrage associé 32. Chaque canon de serrage 42 est une pièce qui est par exemple réalisée par moulage en matériau isolant. Chaque canon 32 est constitué pour l'essentiel par une jupe ou douille annulaire cylindrique inférieure 44 dont le diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre intérieur du trou 46 formé dans la plaque 20 et délimité à sa partie supérieure par la surface annulaire d'appui 24. A sa partie supérieure, chaque canon 32 comporte une collerette radiale extérieure 48 dont la surface latérale cylindrique convexe est prévue pour être reçue dans le lamage complémentaire 26. En position assemblée, la face annulaire inférieure 52 de la collerette 48 du canon 32 est en appui axial contre la face annulaire en vis-à-vis 24. La tige filetée 36,38 de chaque vis traverse, avec un jeu réduit, le trou axial débouchant 54 du canon associé 32. Chaque vis 34 est de préférence une vis HM5 de Classe 6/8, et chaque rondelle ondulée 30 a par exemple une épaisseur de 0,5 mm. Chaque canon 32 est réalisé en PPS (polysulfure de phenylène) ou en polyamide, par exemple"en lubamide". L'association des vis HM5 et des canons 32 permet d'obtenir des couples de serrage importants compris entre 2,5 et 3,5 Nm. De plus, l'association des vis 28 avec les canons 34 permet d'augmenter la surface de contact d'appui lors du serrage et de réduire les phénomènes de fluage lors des variations de températures en fonctionnement. Les extrémités filetées des vis 28 peuvent être reçues dans des taraudages du flasque ou dans des écrous en acier sertis sur les flasques. REVENDICATIONS 1. Alternateur de véhicule automobile muni d'un flasque d'extrémité axiale (10) sur une face circulaire (14) duquel est monté un dispositif de régulation du courant produit par l'alternateur comportant notamment au moins un élément (18) dissipateur de chaleur, sous la forme d'une plaque en arc de cercle agencée à la périphérie de la face circulaire du flasque (10), sur lequel sont montées des diodes appartenant à un pont redresseur du courant produit par l'alternateur, et du type dans lequel le dissipateur (18) est fixé sur le flasque d'extrémité axiale au moyen d'au moins une vis (28), d'orientation axiale (X-X) qui s'étend à travers un trou (46) du dissipateur de manière que son extrémité filetée (38) soit vissée dans un taraudage du flasque ou dans un écrou complémentaire, et de manière que la face annulaire inférieure (40) de sa tête coopère avec une surface annulaire en vis-à-vis (24) du dissipateur pour assurer un serrage axial de ce dernier, caractérisé en ce qu'un canon (32) en matériau isolant, réalisé sous la forme d'un élément rapporté, est interposé axialement et radialement entre la vis (28) et le trou (24,46) du dissipateur (18). 2. Alternateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le canon (32) comporte une jupe annulaire (44) cylindrique qui est reçue axialement dans le trou (46) du dissipateur (18,20), et une collerette supérieure (48) qui s'étend radialement vers l'extérieur depuis la jupe, et qui est pincée axialement entre la face annulaire inférieure (40) de la tête (34) de la vis (28) et ladite surface annulaire en vis-à-vis (24) du dissipateur (18,20). 3. Alternateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que une rondelle de serrage (30) est interposée axialement entre le canon isolant (32) et la tête (34) de la vis de fixation (28). 4 Alternateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rondelle de serrage (30) est une rondelle élastique. 5. Alternateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre de la vis de fixation (28) est égal à 5 mm. 6. Alternateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canon isolant (32) est réalisé en polyamide ou en polysulfure de phenylène.