Brevet FR2851090A1 — publié le 20040813

L'invention concerne un rotor de machine électrique tournante, tel qu'un alternateur pour véhicule automobile, du type à griffes constituant un nombre impair de pôles et comprenant deux roues polaires avant 5 et arrière à flasques transversaux pourvus chacun desdites griffes, et une bobine réalisée par enroulement en plusieurs couches radialement superposées sur une surface cylindrique de support entre les flasques transversaux et alimentées en courant électrique à 10 travers un ensemble de bagues collectrices disposées sur l'arbre du rotor, un ventilateur solidaire en rotation de la face arrière de la roue polaire arrière et un dispositif guide-fil destiné à guider les fils d'entrée et de sortie du bobinage au collecteur. On connaît déjà par le document WO 02/50976 un rotor du type énoncé cidessus, à griffes et à sept paires de pôles. Ce rotor fait partie d'une machine électrique tournante tel que l'alternateur représenté sur la figure 1. Cet alternateur comporte, en allant de gauche à droite de la figure 1, c'est-à-dire d'avant en arrière, une poulie d'entraînement 1 solidaire de l'extrémité avant de l'arbre 2 qui constitue l'axe de rotation de la machine et dont l'extrémité arrière porte des bagues 25 collectrices (non référencées) appartenant à un collecteur 3. L'arbre 2 porte à fixation un rotor 4 du type à griffes qui comporte deux roues polaires avant et arrière 6, 7 portant chacune respectivement un ventilateur avant 8 et arrière 9. Chaque roue polaire 6, 30 7 comporte une partie formant un flasque coaxial à l'arbre 2 et portant à sa périphérie des griffes respectivement 10 et 12 qui sont réparties angulairement de façon équidistante autour de la périphérie. Les griffes ou dents de l'une des roues polaires s'étendent 35 en direction de l'autre roue en étant décalées angulairement par rapport aux dents de cette autre roue, comme le montre la figure 2. L'arbre 2 avec son rotor 4 est monté rotatif à l'intérieur d'un stator comportant un palier avant 14 et arrière 15 et un enroulement de stator indiqué en 16. La figure 1 montre en outre un dispositif de 5 redressement de courant 17 tel qu'un pont de diodes relié aux sorties de phase dotées d'enroulements, que comporte le stator 12 de l'alternateur. Pour des informations plus détaillées sur la structure générale de l'alternateur, on pourrait se reporter au document WO 02/50976. En se reportant aux figures 2 et 3 qui montrent plus en détail un rotor à griffes et à sept paires de pôles, on constate que le rotor 4 comprend deux crochets 19, 20 portés par la face arrière de la roue polaire arrière et situés à proximité de l'arbre 2, 15 diamétralement opposés. Ces crochets sont électriquement reliés au collecteur 3. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le rotor 4 comporte un noyau central 22 qui est solidaire en rotation de l'arbre 2 et disposé entre deux pièces polaires avant 23 et arrière 24 qui portent à leur 20 périphérie, comme les roues polaires 6 et 7 du rotor de la figure 1, sept dents ou griffe 25, 26 qui constituent les sept paires de pôles du rotor. Le noyau 22 porte sur sa face cylindrique extérieure, le bobinage 28 réalisé par enroulement d'un fil électriquement conducteur, en 25 couches radialement superposées. Les fils d'entrée et de sortie indiqués en 30 et 31 sur la figure 2 sont fixés respectivement aux crochets 19 et 20 susmentionnés. Le fil d'entrée 30 s'étend radialement à partir du crochet 19 jusqu'à la gorge 33 de séparation de deux dents 30 adjacentes 21 de la roue polaire arrière 24 qui est située en face. Le fil de sortie 31 est amené à sortir dans la gorge intergriffes adjacente au pôle diamétralement opposé, de préférence en tournant dans le sens de rotation du bobinage, à savoir la gorge indiquée 35 en 35. Les références 37 et 39 indiquent des dégagements dans le ventilateur arrière qui permettent le passage des fils 5 et 51 entre le flasque de la roue polaire arrière et le ventilateur. Sur la figure 2 on voit encore en 40 un organe guide-fil pourvu d'une languette 40' de guidage du fil d'entrée. Le dispositif guide-fil connu, qui vient d'être 5 décrit en se reportant aux figures 2 et 3 permet d'utiliser un collecteur symétrique pour un rotor ayant un nombre impair de paires de pôles. L'invention a pour but d'améliorer le dispositif guide-fil de l'état de la technique pour un rotor ayant 10 un nombre impair de paires de pôles. Pour atteindre ce but, le dispositif guide-fil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un corps de support de bobine annulaire interposé entre la bobine et le flasque de roue polaire arrière et portant à 15 sa périphérie radialement externe deux languettes guidefil souples respectivement pour le guidage du fil d'entrée et du fil de sortie, qui sont angulairement décalées d'une disposition diamétralement opposée à la périphérie, d'un angle égal à la moitié de l'angle entre 20 deux dents adjacents de la roue polaire arrière, l'une des languettes étant orientée diamétralement et l'autre selon un angle différent de l'angle du diamètre définissant sa position à la périphérie du corps. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, 25 caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une machine électrique tournante d'un type auquel l'invention est applicable; - la figure 2 est une vue à moitié latérale et à moitié en coupe d'un rotor à griffes, d'un nombre de 35 paires polaires impair selon l'état de la technique et pouvant être utilisé dans la machine électrique tournante selon la figure 1; - la figure 3 est une vue en direction de la flèche III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe axiale d'un dispositif guide-fil selon l'invention selon la ligne IV5 IV de la figure 5; - la figure 5 est une vue en direction de la flèche IV de la figure 4; - la figure 6 est une vue en direction de la flèche VI de la figure 4. Le dispositif guide-fil amélioré selon l'invention pour des rotors à griffes d'un nombre de paires de pôles impair, par exemple d'un nombre de sept paires de pôles, tels que représentés sur la figure 2, pour des machines électriques tournantes, par exemple des alternateurs pour 15 véhicules automobiles, qui sont équipés d'un collecteur symétrique, à savoir comportant deux crochets de connexion au collecteur, qui sont disposés diamétralement opposés, comporte un corps de support de bobine 41 tel que représenté sur la figure 4. Ce corps 41 est de forme 20 annulaire et comprend un flasque transversal, c'est-àdire radial, annulaire 43 qui porte au niveau de son bord circulaire radialement interne une portion de jupe annulaire 43 et à sa périphérie radialement externe deux languettes guide-fil 45 et 46. Le corps 41 est réalisé en 25 un matériau électriquement isolant avantageusement plastique, les languettes 45 et 46 étant souples pour pouvoir être repliées de leur position de repos axial représenté, au niveau de la face arrière de la pièce polaire arrière 24 en direction de l'arbre 2 du rotor 30 comme le montre la figure 2 pour la languette 401. Le corps 41 est disposé entre la bobine 28 et la pièce polaire arrière 24 à la manière de l'organe 40 sur la figure 2. Les languettes 45 et 46, en forme de lamelles étroites dans la direction radiale portent sur leur face 35 plane extérieure 48 des ergots de guidage de fil indiqués en 49 et au niveau de leur extrémité libre, des portions de guidage formant avec les lamelles un U 50 ouvert latéralement. Comme on le voit sur les figures 5 et 6, les languettes de guidage 45 et 46 ne sont pas disposées à la 5 périphérie extérieure du corps 41, de façon diamétralement opposée, mais sont décalées de cette position diamétralement opposée d'un angle égal à la moitié de l'angle entre deux dents angulairement adjacentes telles que les dents 26 du rotor de la figure 10 2 de la pièce polaire arrière 24, l'angle a étant alors l'angle de sortie du fil, d au nombre impair des paires de pôles du rotor. Or, selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'orientation d'une des languettes, à savoir 15 de la languette de guidage du fil de sortie 46 est orientée non pas sensiblement tangentiellement ou perpendiculairement au diamètre de détermination de sa position à la périphérie, de l'angle a, mais selon un angle P par rapport au diamètre d perpendiculaire à la 20 languette d'entrée 45. Cet angle 3 est choisi de façon que l'intersection de la normale de la languette 46 indiquée par la référence n sur la diagonale d se trouve sensiblement au cercle du diamètre dl de connexion du fil sur le collecteur 3. Concernant la face avant du corps de bobine 41, on voit sur la figure 6 que le flasque 42 présente au niveau de la languette d'entrée 45 une rainure 52 inclinée par rapport à la direction radiale pour assurer la disposition correcte du fil d'entrée passant à travers 30 cette rainure pour le début de l'enroulement du fil sur le tronçon de jupe 43 lors de la réalisation de la bobine 28. REVENDICATIONS 1. Rotor de machine électrique tournante, telle qu'un alternateur, pour véhicule automobile, du type à 5 griffes constituant un nombre impair de pâles et comprenant deux roues polaires respectivement avant et arrière à flasques transversaux pourvus chacun desdites griffes, et une bobine réalisée par enroulement en plusieurs couches radialement superposées sur une surface 10 cylindrique de support entre les flasques transversaux et alimentées en courant électrique à travers un ensemble de bagues collectrices disposées sur l'arbre du rotor, un ventilateur solidaire en rotation de la face arrière de la roue polaire arrière et un dispositif guide-fil 15 destiné à guider les fils d'entrée et de sortie du bobinage au collecteur, caractérisé en ce que le dispositif guide-fil comporte un corps de support de bobine annulaire (41) interposé entre la bobine (28) et le flasque de roue polaire arrière (24) et portant à sa 20 périphérie radialement externe deux languettes guide-fil souples (45, 46) respectivement pour le guidage du fil d'entrée (30) et du fil de sortie (31), qui sont angulairement décalées d'une disposition diamétralement opposée à la périphérie, d'un angle égal à la moitié de 25 l'angle entre deux dents adjacents (26) de la roue polaire arrière (24), l'une des languettes (46) étant orientée diamétralement et l'autre selon un angle (f) différent de l'angle (a) du diamètre définissant sa position à la périphérie du corps (41). 2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que les languettes guide-fil souples (45, 46) comportent des moyens (49, 50) de guidage du fil sur leur face radialement extérieure (48) et sont repliées par leur portion s'étendant au-delà de la face extérieure de 35 la roue polaire extérieure (24) contre cette face pour permettre la connexion des fils au collecteur (3). 3. Rotor selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la languette (45) de guidage du fil d'entrée (30) est orientée diamétralement et la languette (46) de guidage du fil de sortie (31) est orientée différemment. 4. Rotor selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face avant orientée vers la bobine (28) du corps (41) présente au niveau de la languette (45) de guidage du fil d'entrée (30) une 10 rainure (52) de guidage du fil d'entrée, qui est incliné par rapport à la direction radiale pour assurer la disposition correcte du début de l'enroulement lors de la réalisation de la bobine (28). 5. Rotor selon l'une des revendications 1 à 4, 15 caractérisé en ce qu'il comporte sept paires de pôles.