Brevet FR2894002A1 — publié le 20070601

Agencement d'assemblage d'un organe d'entraînement avec un arbre tel que l'arbre porteur du rotor d'une machine électrique tournante. Domaine de l'invention L'invention concerne un agencement d'assemblage d'un organe d'entraînement, tel qu'une poulie 10 d'entraînement, avec un arbre tel que l'arbre porteur du rotor d'une machine électrique tournante, notamment d'un alternateur ou alterno-démarreur de véhicule automobile, l'organe d'entraînement comprenant un alésage de passage de l'arbre et des moyens de solidarisation en rotation de 15 l'arbre avec l'organe d'entraînement étant prévus entre les surfaces en regard de l'alésage et de l'arbre. Etat de la technique 20 Il est connu, par exemple, par le brevet français N 2 839 397 d'emmancher à force un organe d'entraînement en forme de poulie sur un tronçon extérieur cannelé de l'arbre. L'ajustement des cannelures doit être serré de telle sorte qu'il n'y ait aucun jeu angulaire possible 25 entre l'arbre et la poulie pour éviter que des acyclismes, des brutales variations de régime du moteur et les inversions de sens du couple transitant dans la liaison puissent entraîner un matage des cannelures. Cet agencement connu donne satisfaction mais 30 nécessite de modifier l'arbre. Objet de l'invention La présente invention a pour but de proposer un 35 agencement plus simple et plus facile à mettre en œuvre.5 Pour atteindre ce but, l'agencement d'assemblage selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de solidarisation comprennent un élément d'insert, destiné à être inséré dans un espace délimité entre les surfaces en regard, et un organe de serrage et d'augmentation de la force de frottement entre l'organe d'entraînement l'arbre par application sur l'élément inséré d'une force d'insertion axiale appropriée. Grâce à l'invention on peut utiliser un arbre du type standard en sorte que la solution est simple et économique. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément insert est réalisé en un matériau plastiquement déformable sous l'effet de l'organe de serrage, tel que du laiton ou cuivre. On appréciera que cet insert est économique. Selon une autre une caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément insert est une rondelle en un matériau déformable et les surfaces en regard de l'organe d'entraînement et de l'arbre délimitent, dans la partie adjacente à l'organe de serrage un espace annulaire s'élargissant avantageusement de façon conique, en direction de l'organe de serrage. Cette solution est économique est fiable. Elle conduit à un très bon remplissage de l'espace annulaire et à un très bon assemblage. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément insert est une bague cylindrique à surface périphérique extérieur conique dont le diamètre augmente en direction de l'organe de serrage et qui est insérable par ce dernier dans un espace annulaire de forme complémentaire délimité entre les faces en regard de l'organe d'entraînement et de l'arbre. Cette solution permet également d'obtenir de manière économique à un assemblage fiable. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la bague cylindrique est fendue axialement. Cette disposition permet un bon remplissage de 5 l'espace annulaire entre l'organe d'entraînement et l'arbre. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe de serrage est un écrou vissé sur le bout de l'extrémité libre de l'arbre, sortant de 10 l'alésage de la poulie. Cette solution est économique. Brève description des dessins 15 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple 20 illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation de l'agencement d'assemblage selon l'invention, équipant une machine électrique 25 tournante ? dont seulement les parties qui sont essentielles pour la compréhension de l'invention sont illustrées, partiellement en coupe axiale ; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, d'un deuxième mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 3 est une vue axiale de l'entretoise d'insertion indiquée en III de la figure 2, et - la figure 4 est une vue en coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 3. 35 Description de l'invention La figure 1 ne représente de l'ensemble d'une machine électrique tournante telle qu'un alternateur ou alterno-démarreur pour véhicule automobile, seulement les parties qui sont nécessaires pour la compréhension de l'invention, à savoir l'arbre 1, le rotor 2 solitaire en rotation de l'arbre, les ventilateurs avant et arrière respectivement 3 et 4, les roulements à billes avant et arrière respectivement 5 et 6, l'organe d'entraînement 8 en forme de poulie et le dispositif 9 d'assemblage de la de l'organe d'entraînement en forme de poulie 8 avec l'arbre 1. Ainsi qu'on le sait dans ce type de machine électrique tournante l'arbre 1 est mené lorsque la machine est un alternateur ou un alterno-démarreur fonctionnant en mode alternateur pour transformer de l'énergie mécanique en énergie électrique. Cet arbre 1 est menant lorsque la machine est un alterno-démarreur fonctionnant en mode moteur électrique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule et transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique. Pour mémoire on rappellera que les roulements 5, 6 sont supportés par des paliers avant et arrière ajourés (non représentés) appartenant à un carter portant le stator bobiné (non représenté) de la machine. Ces paliers avant et arrière présentent chacun un alésage centrale pour le montage du roulement à billes respectivement 5 et 6. La poulie 8 est implantée à l'extérieur du palier avant de manière adjacente à celui-ci. De façon connue en soi, la poulie 8 est montée sur l'extrémité avant 11 de l'arbre 1 en étant solidaire en rotation de cet arbre de manière décrite ci-après. Cette poulie 8 est de forme annulaire creuse et comporte à sa périphérie externe d'orientation axiale une surface périphérique extérieure 12 adaptée pour recevoir une courroie de forme complémentaire (non représentée) faisant partie d'un dispositif de transmission de mouvements entre le moteur à combustion interne ou moteur thermique du véhicule automobile et l'arbre 1 de la machine électrique tournante. La poulie est intérieurement creuse et comporte un fond 14 d'orientation transversale, qui comprend dans son centre un alésage 15 de passage de l'extrémité avant 11 de l'arbre 1. Le fond 14 comporte du côté du roulement 5 un embout cylindrique 16 dont la face frontale 17 est en appui contre la face avant de la bague intérieure 19 de celui-ci. Une entretoise (non référencée) est intercalée axialement entre la face arrière de la bague 19 et la face avant du rotor 2. Comme visible dans cette figure 1 le rotor est ici un rotor à griffes comportant de manière connue deux roues polaires montées sur l'arbre 1 présentant localement des portions moletées pour emmanchement à force des roues polaires sur l'arbre 1 et solidarisation des roues polaires avec l'arbre 1. En variante l'embout 16 de la poulie 8 est remplacé par une rondelle entretoise. Le dispositif 9 d'assemblage de l'organe d'entraînement 8, ici en forme de poulie, avec l'arbre 1, selon l'invention, comporte essentiellement une rondelle 21 avantageusement de forme conique, en un matériau plastiquement déformable, tel que du laiton ou cuivre appelé olive . Cette rondelle est insérée entre la face avant de l'alésage 15 dans le fond 14 de la poulie 8, l'extrémité 11 de l'arbre 1 et un écrou 23, avec interposition d'une rondelle 24 qui pourrait faire partie de l'écrou. Ce dernier est reçu à l'intérieur de la partie creuse notée 25 de la poulie 8 délimitée par le fond 14 et la surface extérieure 12. Le bout 27 d'extrémité de l'arbre 1 présente un filetage complémentaire à celui de l'écrou 23 pour la réception de ce dernier. Le décrochement du filetage est indiqué en 28 et se trouve dans la partie occupée par l'olive 21. On constate que la partie avant de l'alésage 15 de passage de l'arbre 1, appartenant au fond 14 et adjacente à la partie creuse 25 de la poulie, présente un profil conique 29, qui délimite avec la surface périphérique de l'arbre 1 et de l'écrou 23 l'espace de réception de l'olive. Cet espace va en s'élargissant en direction de l'écrou. L'olive, après son insertion entre la poulie et l'arbre, sous l'effet de l'écrou, annihile les jeux compris entre l'arbre et l'alésage de la poulie et augmente ainsi la force de frottement entre la poulie et l'arbre. L'écrou permet donc de forcer l'olive pour annihiler les jeux. Pour l'assemblage de la poulie 8 avec l'extrémité 11 de l'arbre, on met en place la poulie 8 sur l'extrémité d'arbre 11, de façon que la poulie soit en appui contre la bague intérieure 19 du roulement 5, puis on met en place l'olive 21 en lui appliquant une faible force axiale, par exemple de l'ordre de 1000 N. Cette force a pour fonction de maintenir la poulie en place. Ensuite, on visse l'écrou 23 sur le bout fileté 27 de l'arbre en appliquant un couple de serrage approprié pour déformer l'olive. De préférence on visse l'écrou jusqu'à une position terminale avant que l'écrou ne soit en contact avec la surface de fond de la poulie, c'est-à-dire la face avant du fond 14. En se reportant aux figures 2 à 4, on décrira ci-après un deuxième mode de réalisation de l'invention. La particularité de ce mode de réalisation réside dans l'utilisation d'une bague cylindrique 30 dont la surface périphérique extérieure 31 est conique et qui est fondue en 32, sur sa longueur axiale, avantageusement par un trait de scie. La bague 30 est placée sur l'extrémité d'arbre 11 entre celui-ci et la poulie 8. Cette bague 30 pénètre dans l'alésage 15 de passage de l'arbre. Cet alésage 15, ménagé centralement dans le fond 14 de la poulie 8, comporte une partie arrière, adjacente à la bague interne 19 du roulement 5, de forme cylindrique 33 dont le diamètre est complémentaire à celui de l'arbre, et une partie avant restante 34 d'un plus grand diamètre qui augmente coniquement en direction de la partie creuse 25 de la poulie, de façon complémentaire à la face extérieure conique 31 de la bague 30, pour délimiter, avec la face périphérique de l'arbre, un espace de réception de la bague 30. Comme on le voit sur la figure, l'écrou 23, par l'intermédiaire de sa rondelle de pression 24 associée, est en appui contre la face frontale du plus grand diamètre de la bague 30. On comprend aisément que le serrage de l'écrou 23 ressert la bague 30 sur l'arbre et sert ainsi de coin de blocage de la poulie. Concernant l'assemblage, il consiste à mettre en place la poulie 8 sur l'extrémité d'arbre 11, puis la bague conique 30 et à effectuer ensuite le serrage de l'écrou 23, pour obtenir l'effet de coin de blocage. Bien entendu, l'agencement d'assemblage selon l'invention n'a été décrit ci-dessus, en se référant aux figures, seulement à titre d'exemple dans son application à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur ou d'un alterno-démarreur. L'invention est utilisable, bien entendu, dans d'autres domaines de machine électrique tournante nécessitant la solidarisation en rotation d'un organe d'entraînement sur un arbre rotatif. Ainsi la solution selon l'invention s'applique à des démarreurs de moteur thermique comportant une poulie d'entraînement tel que décrit par exemple dans le document EP A 1 293 665. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. Ainsi le carter de la machine peut, dans mode de réalisation, présenter un palier avant doté d'un nez pénétrant dans la cavité de la poulie comme visible dans le document EP A 1 293 665 précité. Dans ce cas l'écrou s'étend à l'extérieur de la poulie au lieu d'être logée dans la cavité de celle-ci comme dans les figures 1 et 2. La poulie 8 peut présenter à sa périphérie externe une pluralité de dents d'orientation axiales réparties circonférentiellement de manière régulière pour coopération avec une courroie dentée de manière complémentaire. En variante ces dents coopèrent avec une chaîne appartenant au dispositif de transmission de mouvement entre le moteur thermique et l'arbre 1 de la machine dispositif électrique tournante. La poulie 8 roue dentée. En variante ce engrenages, mouvement comporte des 15 ce cas un engrenage. La poulie 8 est donc une organe d'entraînement consistant dentée ou en un engrenage, cetest dans ce cas une de transmission de la poulie étant dans forme particulière d'un en variante en une roue organe appartenant à un dispositif de transmission de mouvement entre l'arbre 1 20 et un moteur thermique ou en variante électrique. En variante le rotor des figures 1 et 2 est remplacé par un rotor à pôles saillants et/ou à aimants permanents. La présence de deux ventilateurs n'est pas 25 indispensable, le ventilateur avant 3 pouvant être supprimé. Dans le mode de réalisation de la figure 1 la machine est refroidie par circulation d'air. En variante la machine est refroidie par circulation de liquide, la 30 présence des ventilateurs n'étant pas indispensable. Ainsi qu'il ressort de la description l'écrou 23 est un organe de serrage. En variante on remplace l'ensemble écrou 23-rondelle 24 par un ensemble vis- 35 rondelle, l'extrémité de l'arbre 1 comprenant alors un taraudage pour vissage de la vis de serrage , dont la tête prend appui sur l'élément insert 21, 30 via la rondelle 24. REVENDICATIONS 1. Agencement d'assemblage d'un organe d'entraînement, tel qu'une poulie d'entraînement, avec un arbre tel que l'arbre porteur du rotor d'une machine électrique tournante, notamment d'un alternateur ou alterno-démarreur de véhicule automobile, l'organe d'entraînement comprenant un alésage de passage de l'arbre et des moyens de solidarisation en rotation de l'arbre avec l'organe d'entraînement étant prévus entre les surfaces en regard de l'alésage et de l'arbre caractérisé en ce que les moyens de solidarisation (9) comprennent un élément d'insert (21, 30), destiné à être inséré dans un espace délimité entre les surfaces en regard, et un organe (23, 24) de serrage et d'augmentation de la force de frottement entre l'organe d'entraînement(8) et l'arbre (11) par application sur l'élément inséré d'une force d'insertion axiale appropriée. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément insert (21) est réalisé en un matériau plastiquement déformable sous l'effet de l'organe de serrage (23, 24), tel que du laiton ou cuivre. 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément insert (21) est une rondelle en un matériau déformable et les surfaces en regard de l'organe d'entraînement (8) et de l'arbre (11) délimitent, dans la partie adjacente à l'organe de serrage (23, 24) un espace annulaire s'élargissant avantageusement de façon conique, en direction de l'organe de serrage. 4. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément insert (30) est une bague cylindrique à surface périphérique extérieur conique (31) dont le diamètre augmente en direction de l'organe de serrage(23, 24) et qui est insérable par ce dernier dans un espace annulaire de forme complémentaire délimité entre les faces en regard de l'organe d'entraînement (8) et de l'arbre (11). 5. Assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague cylindrique (30) est fendue axialement. 6. Agencement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de serrage (23) est un écrou vissé sur le bout (27) de l'extrémité libre (11) de l'arbre, sortant de l'alésage (15) de l'organe d'entraînement (8). 7. Agencement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement est une poulie (8).