Brevet FR2926170A1 — publié le 20090710

Machine électrique tournante, notamment un alternateur pour véhicule automobile L'invention concerne notamment une machine électrique tournante, notamment un alternateur pour véhicule automobile. La demande internationale WO 02/29958 décrit un tel alternateur de véhicule 10 automobile. On connaît par ailleurs par la demande internationale WO 07/066048 un alternateur comportant un ensemble portant un régulateur de tension pourvu d'une puce électronique, et un porte-balais. Cet ensemble comprend en outre un dissipateur de chaleur pour dissiper la chaleur émise par la puce. 15 Le brevet US 6 989 617 enseigne l'utilisation de deux dissipateurs de chaleur en contact l'un de l'autre, pour le refroidissement de la puce électronique. L'invention vise notamment à proposer une machine électrique tournante, notamment un alternateur, qui soit améliorée, en particulier en termes de fiabilité et/ ou de comportement thermique. 20 L'invention concerne une machine électrique tournante, notamment un alternateur de véhicule automobile, comportant : -un module électronique, notamment pour former un régulateur électronique, - un support portant le module électronique, et comportant un logement, ce 25 support étant en outre pourvu d'un premier dissipateur de chaleur, notamment réalisé en métal, le module électronique étant de préférence placé au contact de ce premier dissipateur, lequel peut être au moins partiellement noyé dans la matière du support, ce premier dissipateur comprenant avantageusement au moins une ailette latérale faisant saillie 30 sur une face du support, - un deuxième dissipateur de chaleur, notamment pourvu d'une pluralité d'ailettes de refroidissement, rapporté dans le logement du support et de préférence disposé au contact du premier dissipateur de chaleur, ce deuxième dissipateur étant notamment collé ou encliqueté sur le premier dissipateur. La présence des deux dissipateurs permet d'améliorer le refroidissement du module électronique. De plus le deuxième dissipateur de chaleur peut être ajouté ou non au support, en fonction des besoins de refroidissement de l'électronique. L'invention a également pour objet une machine électrique tournante, notamment un alternateur pour véhicule automobile, comportant : - un support, - un capot, notamment réalisé en un matériau plastique tel que le polyamide, - un composant, notamment un dissipateur de chaleur, reçu au moins partiellement dans un logement du support et solidarisé à ce support, ce composant étant disposé entre le support et le capot, la machine étant caractérisée par le fait que le support et le capot sont agencés de manière à ce que, dans le cas d'une désolidarisation accidentelle du composant du support, ce composant reste emprisonné dans le logement du support. Grâce à l'invention, en cas de désolidarisation accidentelle du composant du support, les mouvements de ce composant, provoqués notamment par les vibrations de la machine, sont limités, ce qui évite que ce composant ne vienne se loger dans des endroits de la machine électrique en causant des incidents. Par exemple, lorsque le composant est un dissipateur de chaleur en métal, et en cas de désolidarisation accidentelle, l'invention permet d'éviter que ce dissipateur ne vienne provoquer un court-circuit entre des éléments électriques de la machine, ou que ce dissipateur ne provoque des dommages mécaniques, par exemple en détruisant des éléments de ventilation de la machine. L'invention est particulièrement avantageuse lorsque le composant est solidarisé au support via un adhésif qui peut présenter des risques de rupture en cas de contraintes sévères. Le dissipateur peut, le cas échéant, comporter une pluralité de rangées d'ailettes. Le support peut, si on le souhaite, comporter un porte-balais et un module électrique, notamment un régulateur électronique. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la machine présente un axe sensiblement perpendiculaire au support, et la superficie du logement du support est plus petite que le double de la superficie du composant, lorsque le support et le composant sont observés suivant cet axe. Ainsi en cas de détachement accidentel du composant, celui-ci ne dispose que d'une faible possibilité de mouvement. Avantageusement le logement du support est délimité par une nervure sur le support, notamment s'étendant suivant une courbe fermée ou, en variante, légèrement ouverte. De préférence, le support et le capot présentent des formes et des dimensions choisies de manière à définir entre eux des espaces suffisamment faibles pour empêcher le composant de s'échapper du logement. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le capot comporte au moins une nervure de blocage dirigée vers le support, notamment une pluralité de nervures de blocage, présentant une hauteur choisie de manière à empêcher le composant de s'échapper de son logement lorsque ce composant est accidentellement désolidarisé du support. Le capot peut par exemple comporter deux nervures de blocage, notamment sensiblement rectilignes, l'une en regard de l'autre, laissant entre elles des passages de circulation d'air. Ces nervures de blocage peuvent, si on le souhaite, présenter des dimensions relativement faibles par rapport au pourtour du logement du support. 30 Ces nervures de blocage comportent par exemple au moins un ergot. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le capot comporte au moins une languette élastiquement déformable en appui sur le composant pour l'appliquer contre le logement du support. Le cas échéant, le capot comporte un bossage situé au dessus du 5 composant et présentant une épaisseur choisie de manière à empêcher le composant de s'échapper de son logement. Le capot peut être réalisé d'un seul tenant ou, en variante, par assemblage de plusieurs éléments initialement séparés. Le support peut comporter au moins une nervure de blocage s'étendant au 10 moins partiellement sur le pourtour du logement du composant, cette nervure de blocage présentant une hauteur choisie de manière à empêcher le composant de s'échapper du logement. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le composant est solidarisé au support à l'aide d'un adhésif, notamment de type thermique avec 15 une conductivité thermique relativement élevée par exemple supérieure à 0.9 W/m.K. En variante, le composant est solidarisé au support à l'aide d'éléments mécaniques, par exemple par encliquetage. De préférence, le capot comporte une pluralité d'ouvertures de passage d'air, 20 en vue de refroidir la machine électrique. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le support comporte un premier dissipateur de chaleur, notamment en métal, et le composant est un deuxième dissipateur de chaleur, notamment placé à proximité ou en contact avec le premier dissipateur. 25 Le composant peut être de tout type, par exemple un capteur électronique par exemple. Les ergots de blocage sont de préférence réalisés d'un seul tenant avec le capot ou le support. L'invention a encore pour objet un ensemble porte-balais pour machine 30 électrique tournante, comportant : - un support, - un capot, notamment réalisé en un matériau plastique tel que le polyamide, - un composant, notamment un dissipateur de chaleur, reçu au moins partiellement dans un logement du support et solidarisé à ce support, ce composant étant disposé entre le support et le capot, l'ensemble étant caractérisé par le fait que le support et le capot sont agencés de manière à ce que, dans le cas d'une désolidarisation accidentelle du composant du support, ce composant reste emprisonné dans le logement du support. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, un ensemble d'un alternateur conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 illustre, schématiquement et partiellement, en coupe suivant Il- Il, l'ensemble de la figure 1, et - les figures 3 à 5 représentent, schématiquement et partiellement, respectivement différents exemples d'ensembles selon l'invention. On a représente sur la figure 1 un ensemble porte-balais 1 conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention, destiné à équiper un alternateur 100 de véhicule automobile. Cet ensemble comporte des balais, non représentés, aptes à frotter sur un collecteur d'un arbre de rotor pour réaliser un contact électrique. Cet ensemble 1 comprend un support 2 réalisé dans un matériau électriquement isolant, à savoir en matériau plastique dans l'exemple considéré, et pourvu de pattes de fixation 3 pour fixer l'ensemble 1 sur l'arrière de l'alternateur 100. L'ensemble 1 comporte une cage 4 pour recevoir les balais, et un élément de connexion électrique 5 pour recevoir un module de connexion électrique du véhicule. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'ensemble 1 comprend en outre un module électronique 7 formant un régulateur électronique. Ce module électronique 7 comporte, dans l'exemple décrit, un ASIC (en anglais Application-Specific Integrated Circuit). En variante, le module électronique 7 peut être formé différemment. Le module 7 est fixé sur un premier dissipateur de chaleur 8 partiellement noyé dans la matière plastique du support 2. Le premier dissipateur 8 comprend une base sensiblement plane 9 sur laquelle le module 7 est fixé, et deux ailettes 10 se raccordant sur deux côtés parallèles de la base 9 de manière sensiblement perpendiculaire. Ce premier dissipateur 8 est réalisé en métal dans l'exemple décrit. Le support 2 comprend un logement 12 formé par une nervure 13 s'étendant suivant une courbe fermée. En variante, la nervure 13 peut, si on le souhaite, s'étendre suivant une courbe ouverte. Ce logement 12 présente un fond défini par une surface de la base 9 du premier dissipateur 8. Les ailettes 10 s'étendent de part et d'autre du logement 12, du même côté que la nervure 13. Un deuxième dissipateur 15 en métal est disposé dans le logement 12, au contact de la base 9 du premier dissipateur 8. Les premier et deuxième dissipateurs 8 et 15 sont fixé l'un sur l'autre par collage à l'aide d'un adhésif. En variante, ces dissipateurs 8 et 15 peuvent assemblés différemment, par exemple par encliquetage avec interposition d'une pâte thermique conductrice. Le dissipateur 15 comporte une pluralité de rangées parallèles 16 d'ailettes de refroidissement 17, se raccordant à une embase 18. La hauteur du deuxième dissipateur 15 mesurée suivant un axe X perpendiculaire au support 2 est notée H. Il est prévu un capot 20 réalisé par moulage d'une matière plastique, notamment pour protéger l'ensemble 1. Ce capot 20 comprend une pluralité d'ouvertures de passage d'air, non représentés. Conformément à l'invention, il est prévu sur le capot 20 des ergots de blocage 21 en regard du support 2, et ayant une hauteur choisie de manière à ce que, après fixation du capot 20 sur la machine 100, l'espace entre l'extrémité libre de cet ergot 21 et le support 2, notamment au niveau de la nervure 13, présente une hauteur h mesurée suivant l'axe X qui soit inférieure à la hauteur H du deuxième dissipateur 15. Ainsi en cas de détachement accidentel de ce dissipateur 15, suite à une rupture de l'adhésif, ce dissipateur 15 reste prisonnier dans le logement 12. En d'autres termes, le dissipateur 15 étant prisonnier dans le logement 12 pour un mouvement parallèle au plan du support 2 grâce à la nervure 13, les ergots de blocage 21 interdisent un mouvement de sortie du dissipateur 15 par un décollement du support 2. Le dissipateur 15 est également emprisonné latéralement dans son logement à l'aide des ailettes 10 du premier dissipateur 8. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de mise en oeuvre qui vient d'être décrit. On a représenté sur la figure 3 un ensemble dans lequel le capot 20, à la place des ergots 21, comporte une languette élastiquement déformable 25 en appui sur le composant, à savoir le dissipateur 15, pour l'appliquer contre le logement 12 du support 2. En variante, comme illustré sur la figure 4, le capot 20 comporte un bossage 30 26 située au dessus du composant 15 et présentant une épaisseur choisie de manière à empêcher le composant 15 de s'échapper de son logement 12. En variante encore, le capot 20 est dépourvu de relief de blocage. Comme illustré sur la figure 5, le support 2 peut comporter des ergots 27 du type faisant saillie sur la nervure 13 pour empêcher, en association avec les ailettes latérales 10 du premier dissipateur 8, le composant 15 de s'échapper de son logement 12. Les ergots de blocage peuvent présenter des formes variées, en fonction du type de composant à emprisonner. Ces ergots peuvent être rectilignes ou courbes en profil, et, si on le souhaite, être réalisés séparément du capot ou du support et être ensuite fixés sur ce dernier. Les ergots présentent avantageusement des formes et dimensions choisies pour ne pas entraver la circulation d'air pour le refroidissement, notamment par circulation à travers des ouvertures dans le capot. 20 Revendications 1. Machine électrique tournante (100), notamment un alternateur pour véhicule automobile, comportant : - un support (2), - un capot (20), notamment réalisé en un matériau plastique, - un composant (15), notamment un dissipateur de chaleur, reçu au moins partiellement dans un logement (12) du support et solidarisé à ce support, ce composant étant disposé entre le support et le capot, la machine étant caractérisée par le fait que le support et le capot sont agencés de manière à ce que, dans le cas d'une désolidarisation accidentelle du composant du support, ce composant reste emprisonné dans le logement du support. 2. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que le composant comporte un dissipateur de chaleur (15), avec notamment une pluralité de rangées d'ailettes. 3. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support comporte un porte-balais et un module électronique (7), notamment un régulateur électronique. 25 4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un axe perpendiculaire (X) au support (2), caractérisée par le fait que la superficie du logement du support est plus petite que le double de la superficie du composant, lorsque le support et le composant sont observés suivant cet axe.20 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le logement (12) du support (2) est délimité par une nervure (13) sur le support, notamment s'étendant suivant une courbe fermée. 6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support (2) et le capot (20) présentent des formes et des dimensions choisies de manière à définir entre eux des espaces suffisamment faibles pour empêcher le composant de s'échapper du logement. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le capot comporte au moins une nervure de blocage (21) dirigée vers le support, notamment une pluralité de nervures de blocage, présentant une hauteur choisie de manière à empêcher le composant (15) de s'échapper de son logement (12) lorsque ce composant est accidentellement désolidarisé du support. 8. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que le capot comporte deux nervures de blocage (21), notamment sensiblement rectilignes, l'une en regard de l'autre, laissant entre elles des passages de circulation d'air. 9. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le capot comporte au moins une languette élastiquement déformable (25) en appui sur le composant pour l'appliquer contre le logement du support. 10. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le capot comporte un bossage (26) située au dessus du composant et présentant une épaisseur choisie de manière à empêcher le composant de s'échapper de son logement. 11. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le capot (20) est réalisé d'un seul tenant. 12. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support (2) comporte au moins une nervure de blocage (27) s'étendant au moins partiellement sur le pourtour du logement du composant, cette nervure de blocage présentant une hauteur choisie de manière à empêcher le composant de s'échapper du logement. 13. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le composant (15) est solidarisé au support à l'aide d'un adhésif, notamment de type thermique. 14. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le capot comporte une pluralité d'ouvertures de passage d'air. 15. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support comporte un premier dissipateur de chaleur (8), notamment en métal, et par le fait que le composant est un deuxième dissipateur de chaleur (15), notamment placé à proximité ou en contact avec le premier dissipateur.25