Brevet FR3069984A1 — publié le 20190208

I MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE MUNIE D'UNE POIGNÉE DE PRÉHENSION La présente invention porte sur une machine électrique tournante munie d'une poignée de préhension. De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le rotor pourra être solidaire d'un arbre menant et/ou mené et pourra appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur, d'un moteur électrique, ou d'une machine réversible pouvant fonctionner dans les deux modes. Par ailleurs, le rotor peut comporter un corps formé par un paquet de tôles réalisé dans un matériau magnétique, notamment en acier, ainsi que des pôles formés par une pluralité d'aimants permanents logés dans des cavités du corps. Dans le cas d'un alternateur, le rotor comporte deux roues polaires entre lesquelles est montée une bobine d'excitation. Le stator est monté dans un carter configuré pour porter à rotation l'arbre du rotor sur des paliers par l'intermédiaire de roulements. Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir un bobinage. Le bobinage est obtenu par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage. Le bobinage comporte des enroulements polyphasés connectés en étoile ou en triangle dont les sorties sont reliées à un pont redresseur. Une fois que le contrôle qualité de la machine électrique a été effectué en fin de chaîne de montage, la machine électrique est positionnée à l'intérieur de containers de stockage, appelés panières. Ces panières sont ensuite chargées à l'intérieur d'un camion pour procéder à la livraison des produits auprès d'un constructeur automobile qui assurera le montage de la machine électrique sur le bloc moteur du véhicule. Toutefois, les opérations de remplissage des panières sont fastidieuses pour l'opérateur et susceptibles d'engendrer des blessures physiques, notamment 2 musculaires, en particulier lorsqu'il est nécessaire de manipuler des machines de fortes puissances dont le poids est supérieur à 10kg. L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant une machine électrique tournante, notamment de véhicule automobile, 5 comportant: - un stator, - un rotor monté sur un arbre, - deux paliers portant à rotation l'arbre du rotor, un des paliers comportant au moins une patte de fixation pour fixer la machine électrique tournante sur un 10 élément hôte, tel qu'un bloc moteur de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'un des paliers comporte une poignée de préhension s'étendant en saillie depuis sa périphérie externe, la poignée de préhension étant distincte de la patte de fixation. L'invention permet ainsi d'automatiser les phases de transport de la machine 15 électrique depuis la chaîne de fabrication vers les panières grâce à l'implantation de la poignée de préhension qui pourra être manipulée par un robot en bord de chaîne. La poignée de préhension pourra également être utilisée chez le constructeur automobile pour le montage en automatique de la machine électrique sur le bloc moteur du véhicule automobile. 20 Selon une réalisation, la poignée de préhension est agencée pour permettre de supporter, seule, un effort de préhension d'un robot manipulant la machine sans risque de déformation du palier comportant ladite poignée. Selon une réalisation, la poignée de préhension s'étend en saillie sur une distance radiale inférieure à une distance radiale sur laquelle s'étend la patte 25 de fixation. Selon une réalisation, la poignée de préhension est monobloc avec le palier. Selon une réalisation, la poignée de préhension comporte deux faces de préhension pour la réception de mors d'un outil de préhension. Selon une réalisation, les faces de préhension sont configurées pour 30 permettre un auto-centrage de la poignée de préhension par rapport aux mors de l'outil de préhension. 3 Selon une réalisation, chaque face de préhension comporte deux pentes inclinées l'une par rapport à l'autre. Selon une réalisation, les pentes de chaque face de préhension forment un angle aigu, l'angle étant mesuré sur une paroi externe de la poignée de 5 préhension. Selon une réalisation, les pentes de chaque face de préhension forment un angle obtus, l'angle étant mesuré sur une paroi externe de la poignée de préhension. Selon une réalisation, les pentes des faces de préhension sont agencées 10 pour que l'outil de préhension vienne serrer la poignée de préhension suivant une direction de serrage exercée sensiblement dans une direction orthoradiale par rapport à un axe de la machine électrique tournante. Selon une réalisation, la poignée de préhension comporte un trou traversant pour le passage d'une goupille de verrouillage appartenant à l'outil de 15 préhension. Selon une réalisation, le trou traversant est de forme oblongue. Selon une réalisation, le trou traversant est pratiqué dans une portion amincie de la poignée de préhension. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à 20 l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La figure 1, déjà décrite, est une vue en coupe longitudinale d'une machine électrique tournante selon la présente invention; La figure 2 est une vue en perspective du palier de la machine électrique 25 tournante comportant une poignée de préhension selon la présente invention; La figure 3 est une vue en perspective détaillée de la poignée de préhension selon la présente invention; 4 La figure 4 est une vue de dessus détaillée de la poignée de préhension selon la présente invention; Les figures 5a et 5b sont des vues en perspective illustrant la manipulation de la machine électrique tournante par un outil de préhension de robot. 5 Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. On a représenté sur la figure 1 un alternateur 10 compact et polyphasé, notamment pour véhicule automobile. Cet alternateur 10 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique et peut être réversible. Un tel 10 alternateur 10 réversible, appelé alterno-démarreur, permet de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule. Cet alternateur 10 comporte un carter 11 et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes 12 monté sur un arbre 13, et un stator 16 qui entoure le rotor 12 avec 15 présence d'un entrefer. L'arbre s'étend suivant un axe X correspondant à l'axe de la machine électrique 10. Une poulie 14 fixée sur l'arbre 13 appartient à un dispositif de transmission de mouvement à courroie entre l'alternateur 10 et le moteur thermique du véhicule automobile. Le stator 16 comporte un corps 19 en forme d'un paquet de tôles doté de 20 dents délimitant des encoches pour le montage d'un bobinage 18. Le bobinage 18 comporte des enroulements de phase traversant les encoches du corps de stator 19 et formant un chignon avant 20 et un chignon arrière 21 s'étendant en saillie de part et d'autre du corps de stator 19. Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu 25 recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles reliées entre elles par exemple par soudage. Ces enroulements sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à au moins un pont redresseur comportant des éléments redresseurs tels que des diodes ou des 30 transistors du type MOSFET, notamment lorsqu'il s'agit d'un alternodémarreur comme décrit par exemple dans le document FR2745445. 5 Le rotor 12 comporte deux roues polaires 24, 25 présentant chacune un flasque 28 d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes 29 par exemple de forme trapézoïdale. Les griffes 29 d'une roue 24, 25 sont dirigées axialement vers le flasque 28 de l'autre roue. Chaque griffe 5 29 d'une roue polaire 24, 25 pénètre dans l'espace existant entre deux griffes 29 voisines de l'autre roue polaire, de sorte que les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont imbriquées les unes par rapport aux autres. Un noyau cylindrique 30 est intercalé axialement entre les flasques 28 des roues 24, 25. En l'occurrence, le noyau 30 consiste en deux demi-noyaux 10 appartenant chacun à l'un des flasques 28. Ce noyau 30 porte à sa périphérie externe une bobine d'excitation 31 bobinée dans un isolant intercalé radialement entre le noyau 30 et la bobine 31. Par ailleurs, le carter 11 comporte des paliers 35 avant et arrière assemblés l'un avec l'autre au moyen d'organes de fixation, tel que des tirants. Les 15 paliers 35 sont de forme creuse et sont munis chacun centralement d'un logement de réception d'un roulement à billes 37, 38 pour le montage à rotation de l'arbre 13 du rotor. Le palier arrière 35 porte un porte-balais 40 muni de balais 41 destinés à venir frotter contre des bagues 44 d'un collecteur 45 reliées par des liaisons filaires au bobinage d'excitation 31. Les 20 balais 41 sont reliés électriquement à un régulateur de tension. Les paliers avant et arrière 35 comportent des ouvertures 50 en vue de permettre le refroidissement de l'alternateur 10 par circulation d'air engendrée par la rotation de ventilateurs 48 fixés sur les faces d'extrémité du rotor 12. Chaque ventilateur 48 est pourvu d'une pluralité de pales 49. 25 Comme on peut le voir sur les figures 2, 5a et 5b, les paliers 35 comportent au moins une patte de fixation 51 pour fixer la machine électrique 10 sur un élément hôte, tel qu'un bloc moteur de véhicule automobile. En outre, comme on peut le voir sur la figure 2, un palier, ici le palier avant 35, comporte une poignée de préhension 53 s'étendant en saillie depuis sa 30 périphérie externe. La poignée de préhension 53 est distincte de la patte de fixation 51, car la patte de fixation 51 ne peut pas être manipulée par un robot sous peine de détériorer les interfaces de fixation avec le bloc moteur. 6 La poignée de préhension 53 est avantageusement monobloc avec le palier 35. Elle pourra ainsi par exemple être réalisée lors de l'opération de moulage du palier 35. En variante, la poignée de préhension 53 est rapportée à fixation sur le palier 35. 5 Plus précisément, le palier 35 comporte un plateau 55 d'orientation globalement transversale muni d'un logement pour un roulement 37, 38 et une jupe 56 issue d'une périphérie externe du plateau 55 et s'étendant axialement selon l'axe X. Les ouvertures 50 sont réalisées dans le plateau 55 et/ou dans la jupe 56. La poignée de préhension 53 est implantée sur la 10 périphérie externe de la jupe 56. Comme cela est visible sur les figures 3 et 4 notamment, la poignée de préhension 53 comporte deux faces de préhension 58.1, 58.2 opposées l'une par rapport à l'autre pour la réception de mors 59.1, 59.2 d'un outil de préhension 61 pouvant notamment appartenir au bras d'un robot (cf. figures 15 5a et 5b). Les faces de préhension 58.1, 58.2 sont configurées pour permettre un auto-centrage de la poignée de préhension 53 par rapport aux mors 59.1, 59.2 de l'outil de préhension 61. A cette fin, chaque face de préhension 58.1, 58.2 comporte deux pentes 63, 20 64 inclinées l'une par rapport à l'autre de manière à présenter une forme de V creuse. Ces deux pentes 63, 64 sont utilisées comme butée et contrebutée et se transposent de l'une à l'autre lors de la rotation et de la manipulation de la machine 10 par le robot. On facilite le démoulage en prévoyant la plus grande pente 63 du côté du palier 35. 25 Afin de se prémunir contre une déformation du palier 35, on renforce le pied de la poignée 53 en adaptant son épaisseur afin de résister aux contraintes associées aux accélérations de déplacement. En outre, afin d'obtenir une configuration compacte, la poignée de préhension 53 s'étend en saillie sur une distance radiale L1 inférieure à une 30 distance radiale sur laquelle s'étend la patte de fixation 51. Cette distance radiale L1 est par exemple de l'ordre de 25mm plus ou moins 10%. 7 En outre, comme montré sur la figure 4, la partie supérieure de la poignée 53 présente une longueur circonférentielle L2 inférieure à la longueur circonférentielle L3 du pied de la poignée, afin de réduire l'encombrement angulaire de la poignée dans l'environnement sous-capot du véhicule. Dans 5 un exemple de réalisation, la longueur circonférentielle L2 est de l'ordre de 25mm plus ou moins 10% et la longueur circonférentielle L3 est de l'ordre de 35mm plus ou moins 10%. Une épaisseur L4 (cf. figure 3) est par exemple de l'ordre de 15mm plus ou moins 10%. Avantageusement, les pentes 63, 64 de chaque face de préhension 58.1, 10 58.2 forment un angle a aigu, notamment un angle a égal à 90 degrés. On précise que l'angle a est mesuré sur la paroi externe de la poignée de préhension 53. En outre, la poignée de préhension 53 comporte un trou traversant 67 pour le passage d'une goupille de verrouillage 68 appartenant à l'outil de préhension 15 61. Le trou 67 est de forme oblongue. Le trou 67 est pratiqué dans une portion amincie 70 de la poignée de préhension 53. On décrit ci-après, en référence avec les figures 5a et 5b, l'utilisation de la poignée de préhension 53 permettant à un robot de charger automatiquement la machine électrique 10 dans un container. 20 En fin de chaîne d'assemblage, une fois que les contrôles de qualité ont été effectués sur la machine électrique 10, l'outil de préhension 61 vient serrer la poignée de préhension 53 suivant une direction de serrage exercée sensiblement dans une direction orthoradiale D par rapport à l'axe X de la machine électrique 10. 25 A cet effet, les mors 59.1, 59.2 mobiles axialement par rapport au corps de l'outil 61 viennent serrer la poignée de préhension 53 en venant se plaquer contre les formes en V des faces de préhension 58.1, 58.2 qui assurent le centrage des mors 59.1, 59.2. Lors de la prise de la poignée de préhension 53, la goupille de verrouillage 30 68 issue d'un bras 71 fixe de l'outil 61 s'engage à l'intérieur du trou correspondant 67. 8 Le robot effectue ensuite des mouvements de translation et de rotation qui pourront être combinés pour positionner la machine électrique 10 à l'intérieur d'un container de stockage (non représenté). En cas de problème lors de la prise de la machine électrique 10 par le robot, 5 la goupille de verrouillage 68 assure la retenue de la machine électrique 10 afin d'éviter sa chute. Dans une variante de réalisation, les faces de préhension 58.1, 58.2 pourront présenter une forme de V saillante dans la direction orthoradiale, tandis que le mors 59.1, 59.2 présente une forme en V creuse complémentaire. Dans ce 10 cas, les pentes 63, 64 de chaque face 58.1, 58.2 forment un angle obtus mesuré sur la paroi externe de la poignée de préhension 53. Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. 15 En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, REVENDICATIONS1. Machine électrique tournante (10), notamment de véhicule automobile, comportant: - un stator (16), - un rotor (12) monté sur un arbre (13), - deux paliers (35) portant à rotation l'arbre (13) du rotor (12), un des paliers (35) comportant au moins une patte de fixation (51) pour fixer la machine électrique tournante (10) sur un élément hôte, tel qu'un bloc moteur de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'un des paliers (35) comporte une poignée de préhension (53) s'étendant en saillie depuis sa périphérie externe, la poignée de préhension (53) étant distincte de la patte de fixation (51). 2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la poignée de préhension (53) s'étend en saillie sur une distance radiale (L1) inférieure à une distance radiale sur laquelle s'étend la patte de fixation (51). 3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la poignée de préhension (53) est monobloc avec le palier (35). 4. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisée en ce que la poignée de préhension (53) comporte deux faces de préhension (58.1, 58.2) pour la réception de mors (59.1, 59.2) d'un outil de préhension (61). 5. Machine électrique tournante selon la revendication 4, caractérisée en ce que les faces de préhension (58.1, 58.2) sont configurées pour permettre un auto-centrage de la poignée de préhension (53) par rapport aux mors (59.1, 59.2) de l'outil de préhension (61). 6. Machine électrique tournante selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque face de préhension (58.1, 58.2) comporte deux pentes (63, 64) inclinées l'une par rapport à l'autre. 10 7. Machine électrique tournante selon la revendication 6, caractérisée en ce que les pentes (63, 64) de chaque face de préhension (58.1, 58.2) forment un angle (a) aigu, l'angle (a) étant mesuré sur une paroi externe de la poignée de préhension (53). 5 8. Machine électrique tournante selon la revendication 6, caractérisée en ce que les pentes (63, 64) de chaque face de préhension (58.1, 58.2) forment un angle (a) obtus, l'angle (a) étant mesuré sur une paroi externe de la poignée de préhension (53). 9. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des 10 revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les pentes (63, 64) des faces de préhension (58.1, 58.2) sont agencées pour que l'outil de préhension (61) vienne serrer la poignée de préhension (53) suivant une direction de serrage exercée sensiblement dans une direction orthoradiale (D) par rapport à un axe (X) de la machine électrique tournante (10). 15 10. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la poignée de préhension (53) comporte un trou traversant (67) pour le passage d'une goupille de verrouillage (68) appartenant à l'outil de préhension (61). 11. Machine électrique tournante selon la revendication 10, 20 caractérisée en ce que le trou traversant (67) est de forme oblongue. 12. Machine électrique tournante selon la revendication 10 ou 11 caractérisée en ce que le trou traversant (67) est pratiqué dans une portion amincie (70) de la poignée de préhension (53). 25