Brevet FR2828349A1 — publié le 20030207

L'invention concerne une machine électrique tournante telle qu'un alternateur, notamment pour véhicule automobile, adaptable à différents moteurs de véhicule automobile, du type comprenant un carter enfermant un stator et un rotor dont l'axe est supporté par des paliers avant et arrière et porte une poulie entraînée par l'intermédiaire d'une courroie et des pattes de fixation amovibles aptes à coopérer avec un support solidaire du moteur du véhicule, et qui sont susceptibles d'être montées sur la face périphérique d'au moins le palier avant, chacune entre deux faces d'appui prévues sur cette face périphérique à une distance prédéterminée l'une de l'autre dans la direction périphérique du palier. Des alternateurs de ce type sont déjà connus. Leur domaine d'application principal est le marché automobile de la pièce de rechange, c'est-à-dire de la deuxième monte, et des petites séries. En effet, grâce à leurs pattes de fixation amovibles, les alternateurs sont adaptables à différents types de moteur de véhicule automobile. Le brevet français nO 2 793 300 décrit un alternateur tel qu'indiqué plus haut, dans les surfaces périphériques des paliers avant et arrière duquel est usiné dans une zone de surépaisseur une rainure en queue d'aronde qui s'étend parallèlement à l'axe des deux paliers et qui est destinée à la réception de deux pattes de fixation. Ces pattes sont déplaçables par coulissement dans cette rainure et immobilisables dans celle-ci à une distance axiale l'une de l'autre par des vis de serrage passant à travers des trous pratiqués dans les parois latérales des rainures en queue d'aronde. Le palier avant est en outre configuré de façon à permettre le montage dans différentes positions angulaires d'une patte de mise en tension de la courroie d'entraînement. A cette fin, le palier avant comporte une nervure périphérique en forme d'un arc de cercle et, devant la face latérale de cette nervure, qui est orientée vers la poulie et s'étend radialement, une face axiale d'appui de la patte de mise en tension. Cette patte est déplaçable angulairement sur cette face d'appui et peut être immobilisée dans différentes positions angulaires par des vis traversant la patte et s'engageant dans des trous taraudés dans la face de nervure radiale. En raison de leur rainure en queue d'aronde unique dans les paliers, l'alternateur connu par ce brevet français présente l'inconvénient majeur de ne pas pouvoir permettre le choix de la position relative de la connectique arrière, qui est de plus en plus critique en raison des contraintes d'implantation et d'encombrement des alternateurs dans leur environnement. Ainsi, selon les véhicules, la position de la borne de sortie de l'alternateur B peut avoir une position angulaire différente. La présente invention a pour but de proposer un alternateur du type indiqué plus haut, qui pallie les inconvénients qui viennent d'être énoncés des alternateurs connus et est adapté aux multiples applications dans le domaine des véhicules automobiles, requises par le marché de la deuxième monte et des petites séries. Pour atteindre ce but, une machine électrique tournante, telle qu'un alternateur, selon l'invention, est caractérisée en ce qu'une face d'appui précitée est formée par la face latérale d'une zone de matière en surépaisseur sur la surface périphérique extérieure de palier, et en ce qu'une patte de fixation précitée est disposée entre deux faces d'appui latéral en regard et appartenant à deux zones d'assemblage adjacentes. Selon une caractéristique de l'invention, les deux faces latérales d'appui et la portion de surface périphérique de l'alternateur, entre les deux faces latérales, constituent une glissière de réception et de positionnement d'une patte de fixation. Selon une caractéristique de l'invention une zone de surépaisseur est formée par une zone servant pour l'assemblage de la machine. Selon une autre caractéristique de l'invention, une patte de fixation comporte une partie de base par laquelle la patte s'engage dans sa glissière de positionnement et une partie supérieure de fixation sur le support fixe précité. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, une patte de fixation est réalisée sous forme d'une seule pièce dont les parties de base et supérieure sont des parties constituantes. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les parties de base et supérieure sont des pièces séparées, susceptibles d'être assemblées pour la formation d'une patte de fixation. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, une patte de fixation est fixée dans sa glissière de positionnement par un dispositif de brides prenant appui par une partie sur la base de la patte de fixation et par une autre partie sur la zone de surépaisseur adjacente. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective du carter d'un alternateur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en direction de la flèche II de la figure 1 ; - les figures 3 à 6 sont des vues schématiques, similaires à la figure 2, de quatre versions de réalisation du montage d'une patte de fixation amovible selon l'invention ; - la figure 7 est une vue de détail, à plus grande échelle, de la zone encerclée en VII de la figure 5, - la figure 8 est une vue de détail, à plus grande échelle, de la zone encerclée en VIII de la figure 6, - la figure 9 est une vue en perspective d'une variante de réalisation d'une patte de fixation selon l'invention, - la figure 10 est une vue à plus grande échelle de la partie indiquée en X sur la figure 1. La figure 1 montre un carter désigné par la référence générale 1 d'un alternateur pour véhicule automobile. Ce carter enferme, de façon connue en soi, un stator et un rotor et des dispositifs associés. La structure d'alternateur, à l'intérieur du carter, ne sera pas décrite plus en détail puisqu'elle n'est pas concernée par l'invention. Le carter 1 est formé par assemblage des paliers avant 2 et arrière 3 destinés, de façon connue en soi, à supporter l'axe du rotor de l'alternateur. Comme le montre notamment la figure 1, chaque palier présente une configuration classique, c'est-à-dire il présente la forme d'une coupelle comportant une paroi périphérique cylindrique 5 et une paroi de fond 6 au centre duquel se trouve l'orifice 7 de passage de l'arbre rotor, entouré d'une couronne d'orifices 8 de passage de l'écoulement d'un fluide de refroidissement. Dans la partie périphérique 5 et la partie adjacente du fond 6 sont pratiquées quatre séries d'ouïes latérales 9 de sortie de fluide de refroidissement. Les paliers portent en outre sur leur face périphérique cylindrique 5, réparties angulairement de façon équidistante, quatre zones de matières en surépaisseur 12, qui constituent les zones d'assemblage de l'alternateur et, le cas échéant, de la fixation du stator. Ces zones en surépaisseur 12 s'étendent parallèlement à l'axe de chaque palier et les zones 12 d'un palier sont alignées avec les zones 12 de l'autre. Selon un aspect essentiel de l'invention, ces zones de surépaisseur 12 sont utilisées pour rendre le carter 1 et ainsi l'alternateur adaptable à différents types de moteurs de véhicule automobile. Comme le montrent notamment les figures 3 à 6, à cette fin les faces latérales 14 des zones de surépaisseur 12 sont configurées de façon à pouvoir positionner entre les faces 14 en regard de deux zones de surépaisseur 12 adjacentes une patte 16 de fixation du carter à un support du moteur de véhicule automobile ou directement sur ce moteur. Il est à noter que les pattes 16 peuvent être utilisées indifféremment comme pattes de fixation ou comme pattes de mise en tension de la courroie d'entraînement de la poulie classique, connue en soi et donc non représentée. Comme on le voit sur les figures, une patte 16 selon l'invention qui est ainsi amovible, se compose d'une partie de base 17 et d'une partie supérieure 18. La partie de base 17 assure l'interface avec le palier et est destinée à s'engager entre les deux faces latérales 14 correspondantes de deux zones de surépaisseur 12 adjacente de la périphérie du palier. La face 20 de pose de la base 17 de la patte sur la surface périphérique 5 du palier présente une courbure correspondant à celle de la portion de surface 21 de la surface 5 entre les deux faces d'appui latéral 14. La base permet à la patte de coulisser dans la glissière formée par la portion de la face périphérique 21 du palier et des deux faces latérales 14 des deux surépaisseurs 12. La base 17 comporte, pour sa fixation finale, des lignes crantées, représentées en 24 sur la figure 10, perpendiculaires à l'axe de l'alternateur, sur le dessus de la base coopérant avec des organes de fixation 22 qui sont décrits plus loin. La longueur, dans la direction axiale, de la base coulissante 17 de la patte dépend du déport axial de la patte, comme on le voit sur la figure 1, mais doit permettre la fixation finale sûre de la patte sur le palier et en même temps de dégager les ouïes de sortie 9. Comme le montre la figure 1, la base de patte 17 peut avoir dans le plan parallèle aux glissières un profilé en U, les bords extérieurs des branches coopèrant avec les faces d'appui 14. Grâce à ce profilé, les ouïes 9 peuvent rester dégagées. La figure 9 illustre une variante de réalisation d'une patte de fixation 16 selon l'invention. Dans ce cas, la base de patte 17 est pourvue d'une lumière 42 qui assure le dégagement des ouïes 9. La partie supérieure 18 d'une patte 16 assure l'interface avec le moteur du véhicule automobile. Elle est pourvue d'un trou 19 pour sa fixation sur le support de ce moteur, de forme circulaire ou oblongue. La patte peut être différente d'une application à l'autre selon la position angulaire, la hauteur de l'axe, le diamètre de l'alésage et l'épaisseur de son moyeu, ce qui nécessite de disposer d'un certain nombre de pattes différentes pour couvrir les différents cas d'application. Il est à noter que les pattes des paliers avant et arrière sont interchangeables et que les parties de base et supérieure peuvent appartenir à une même pièce ou être deux pièces préassemblées. Le réglage de la position, d'une patte 16 de fixation ou d'une patte de mise en tension de courroie, dans sa glissière et sa fixation finale dans la position appropriée sur le palier support se fait à l'aide d'une bride 22 qui est posée de façon à couvrir latéralement la patte 16 à fixer et la partie du palier externe à la glissière, c'est-à-dire la surface extérieure de la zone de surépaisseur 12 au voisinage de la glissière. La bride est fixée au palier par l'intermédiaire de deux vis 23 implantées dans des taraudages pratiqués dans la zone de surépaisseur 12. Avantageusement, il peut y avoir une zone crantée. La surface interne de la partie de la bride qui vient en appui sur la zone crantée 24 sur le dessus de la base de patte 17 est crantée comme indiqué à 26 sur la figure 10, de façon à correspondre aux crans de la base. La coïncidence des parties crantées de la patte et de la bride est facilitée par un jeu ou une forme oblongue des trous dans la bride, permettant lors du serrage d'une vis de déplacer légèrement la bride. Ainsi, la patte sera toujours positionnée exactement à la place voulue. On assure ainsi l'immobilisation axiale de pattes de fixation. Les figures 3 à 6 montrent quatre possibilités d'une fixation d'une patte 16 dans une glissière d'un palier avant ou arrière. Dans la solution représentée sur la figure 3, les deux faces latérales 14 de la glissière font un angle a avec le fond 21 de la glissière, qui est inférieur à 900. Les deux faces latérales 25 de la base 17 de la patte 16 présentent une inclinaison correspondant à celle des faces 14, mais la largeur de la glissière du palier est supérieure à la largeur de la base 17. Ainsi, lorsque l'on place la patte dans sa glissière, une face latérale 25 est plaquée sur une face d'appui 14 du palier. Mais de l'autre côté, il existe un jeu 27 par exemple de plusieurs millimètres entre l'autre face latérale 25 de la base et la face d'appui 14 correspondante de la glissière. Pour fixer la base 17 de la patte 16 dans la glissière du palier, on utilise une bride 22 qui possède sur un côté une portion en saillie en forme d'un coin 28 qui s'engage dans l'intervalle 27 entre les deux faces écartées 25 et 14 et assure, par un effet de coincement, le blocage de la base 17 de la patte 16 dans la glissière lors du serrage des vis 23. Suivant sa longueur, la bride peut comporter un nombre approprié de vis de fixation. Avantageusement, l'orientation des vis n'est pas radiale et l'axe des vis forme avec la surface périphérique de la tangente à la surface de la surépaisseur 12 du côté opposé à celle de la face 14 un angle inférieur à 900. La solution de fixation représentée sur la figure 4 correspond dans son principe à la solution illustrée sur la figure 3. La seule différence notable réside dans le fait que la partie de coin 28 est maintenant formée par une pièce 30 séparée qui sera poussée dans l'intervalle 27 par une plaque de bride 31, lors du serrage des vis 23. La fixation à l'aide d'un coin a pour avantage que l'on ajoute à la fixation par pression une composante latérale due aux efforts de coincement exercés. La matière utilisée pour la forme de la bride à coin incorporé pourrait être à base d'acier, d'où il résultera un encombrement plus faible qu'avec un choix de matière en alliage d'aluminium. La figure 5 illustre un mode de fixation à l'aide d'une bride 22 en forme d'une plaque 35 qui coopère avec un organe en forme d'un coin à section transversale trapézoïdale 32, comme on le voit plus en détail sur la figure 7. Dans ce mode de réalisation, la surface latérale d'appui 25 de la base de patte 17 du côté de l'application de la plaque de bride 35 présente une inclinaison qui est opposée à celle de la face d'appui 14 de la glissière. Lorsque l'on souhaite positionner la patte 16 dans sa glissière, on met en butée la face latérale 25 de la base de patte 17 et la face d'appui 14 correspondante de la glissière sur un côté et insère la pièce de forme trapézoïdale 32 dans l'intervalle entre l'autre paire de faces 25 et 14. La pièce 32 comporte deux trous taraudés destinés à recevoir chacun une vis de serrage notée 36 qui traverse la bride 22 et dont la tête 37 prend appui sur la face supérieure de la bride. Lorsque l'on serre les vis 36, la pièce trapézoïdale 32 qui est prisonnière tend à remonter et à se coincer entre les faces 25 et 14. Il en résulte une immobilisation et une solidarisation de la patte dans sa glissière. La figure 6 illustre un mode de fixation avantageux. Selon ce mode, une face de la glissière indiquée par la référence spécifique 14', au lieu d'être inclinée comme les faces d'appui 14, forme un angle droit avec le fond de la glissière à cet endroit, c'est-à-dire s'étend sensiblement radialement, comme le montre la figure. La face latérale correspondante 25'de la base de patte 17 présente la même orientation que la face 14'. Le bord de la base de patte 17 le long de la face 25' présente une inclinaison et constitue une rampe de poussée latérale 38. Le dispositif de bride 22 en plus de la rampe 38 comporte une plaque 39 coudée de façon appropriée, qui repose par une branche 40 sur la zone extérieure de la glissière et par sa branche inclinée 41 sur la rampe 38. Lorsque la branche 39 en appui sur le palier est serrée par les vis de serrage 23 contre la surface de palier, la branche 40 en appui sur la rampe 38 pousse la base 17 de la patte 16 dans sa glissière sur la face d'appui 14 opposée. Le mode de fixation selon la figure 6 présente l'avantage que la patte ainsi fixée sera coincée dans son logement de glissière. La matière de la bride pourrait être différente de celle du palier, si cela s'avérait nécessaire pour sa résistance aux efforts. Les faces en regard de la bride et de la patte peuvent avoir des stries qui permettront une meilleure résistance au glissement axial. Il ressort de la description qui précède, que grâce aux systèmes de fixation des pattes amovibles, qui viennent d'être décrits, l'invention permet d'utiliser des alternateurs de grandes séries classiques pour différents types de véhicule automobile. L'invention permet d'adapter un tel alternateur à un type donné de moteur de véhicule automobile par simple implantation de pattes de fixation dans une ou plusieurs glissières angulairement réparties autour des paliers avant et/ou arrière, par pivotement, par quart dans le cas décrit de quatre glissières, de la position des bornes électriques et par positionnement axial approprié des pattes dans leur glissière. Grâce au crantage des surfaces coopérantes, on obtient une fixation sur des pattes dans leur glissière. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées à l'invention telle que décrite ci-avant et représentée sur les figures. Ainsi, le nombre de zones de surépaisseur sur la périphérie des paliers et ainsi le nombre des glissières pourrait être différent de quatre. Il est possible de remplacer les brides par un cerclage. On pourrait également envisager de fixer les pattes directement sur le palier en prévoyant des trous oblongs dans les parties ou souder en frète celles-ci après positionnement dans leur position. REVENDICATIONS 1. Machine électrique tournante telle qu'un alternateur, notamment pour véhicule automobile, adaptable à différents types de moteurs de véhicule automobile et comprenant un carter enfermant un stator et un rotor dont l'axe est supporté dans des paliers avant et arrière et porte une poulie d'entraînement par l'intermédiaire d'une courroie, et des pattes de fixation amovibles de la machine sur un support fixe tel qu'un support solidaire du moteur du véhicule et qui sont susceptibles d'être montées sur la face périphérique d'au moins le palier avant, chacune entre deux faces d'appui latérale prévues sur cette surface périphérique à une distance prédéterminée l'une de l'autre dans la direction périphérique du palier, caractérisée en ce qu'une face d'appui latérale précitée (14, 14') est formée par la face latérale d'une zone de matière en surépaisseur (12) sur la surface périphérique extérieure du palier, et en ce qu'une patte de fixation (16) précitée est disposée entre deux faces d'appui latéral (14,14') en regard et appartenant à deux zones de surépaisseur (12) adjacentes. 2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux faces latérales d'appui (14, 14') et la portion de surface périphérique (21) de la machine, entre les deux faces latérales, constituent une glissière de réception et de positionnement d'une patte de fixation (16). 3. Machine électrique tournante selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une zone de surépaisseur (12) est formée par une zone servant pour l'assemblage de la machine. 4. Machine électrique tournante selon l'une des revendications, caractérisée en ce qu'un palier précité (2,3) porte sur sa surface périphérique extérieure une multitude de zones de surépaisseur (12) délimitant une pluralité de glissières avantageusement réparties de façon équidistante. 5. Machine électrique tournante selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'une patte de fixation (16) comporte une partie de base (17) par laquelle la patte s'engage dans sa glissière de positionnement et une partie supérieure (18) de fixation sur le support fixe précité. 6. Machine électrique tournante selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une patte de fixation (16) est réalisée sous forme d'une seule pièce dont les parties de base (17) et supérieure (18) sont des parties constituantes. 7. Machine électrique tournante selon la revendication 5, caractérisée en ce que les parties de base (17) et supérieure (18) sont des pièces séparées, susceptibles d'être assemblées pour la formation d'une patte de fixation (16). 8. Machine électrique tournante selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'une patte de fixation (16) est fixée dans sa glissière de positionnement par un dispositif de bride (22) prenant appui par une partie sur la base (17) de la patte de fixation (16) et par une autre partie sur la zone de surépaisseur (12) adjacente. 9. Machine électrique tournante selon la revendication 8, caractérisée en ce que la base (17) de la patte de fixation (16) a une largeur inférieure à la largeur de la glissière destinée à la recevoir et en ce que le dispositif de bride de fixation (22) comporte un élément en forme d'un coin (28,30, 32) qui s'engage dans l'intervalle (27) créé lorsque la base (17) est poussée en appui contre l'autre face d'appui (14) et assure par un effet de coincement l'immobilisation de la base dans sa glissière lors du serrage des vis de fixation (23). 10. Machine électrique tournante selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif de bride (22) présente la forme générale d'un L dont une branche forme l'élément de coin (28) précité tandis que l'autre branche vient en appui sur la zone de surépaisseur (12) de la périphérie du palier. 11. Machine électrique tournante selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de bride (22) comporte une pièce formant coin séparé (30) et une plaque de serrage (31) venant en appui sur la zone de surépaisseur (12) et la pièce formant coin (30). 12. Machine électrique tournante selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de bride (22) comporte une pièce formant coin de forme trapézoïdale (32) et une plaque de serrage (35) venant en appui sur la base (17) de la patte (16) et la zone de surépaisseur (12) et en ce que l'effet de coincement est produit par une vis de serrage traversant la plaque et la pièce de coin (32) et tirant lors du serrage la pièce de coin (32) vers la plaque. 13. Machine électrique tournante selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de bride (22) comporte une plaque de serrage (39) dont une partie (40) vient en appui sur la zone de surépaisseur (12) tandis qu'une autre partie (41) vient en appui sur une surface inclinée formant rampe (38) configurée de façon à produire une force repoussant la base (17) de la bride (16) contre la face d'appui de glissière (14) opposée lorsque la partie de plaque (48) est serrée contre la zone de surépaisseur (12). 14. Machine électrique tournante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une base de patte (17) présente dans le plan de sa glissière de réception la forme générale d'un U de façon à laisser dégagées, dans sa partie centrale, les ouïes de ventilation (9) pratiquées dans la paroi périphérique du palier. 15. Machine électrique tournante selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'une base de patte (17) comporte une lumière (42) de dégagement des ouïes de ventilation (9) pratiquées dans la paroi périphérique du palier. 16. Machine électrique tournante selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisée en ce que les portions de surface du dispositif de bride et de la base de patte de fixation (17) qui sont en appui l'une sur l'autre sont crantées (24,26), les crans s'étendant avantageusement perpendiculairement à l'axe de la machine pour améliorer l'immobilisation axiale des pattes de fixation (16). 17. Machine électrique tournante selon l'une des revendications 5 à 16, caractérisée en ce que la face (20) de pose de la base (17) d'une patte de fixation (16) sur la surface périphérique du palier présente une courbure correspondant à celle de la portion de surface (21) de la surface de palier (5) entre les deux faces d'appui latéral (14).