EP1627151B1 - Dispositif de ventilation, notament pour alternateur de vehicule automobile - Google Patents

Dispositif de ventilation, notament pour alternateur de vehicule automobile Download PDF

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EP1627151B1
EP1627151B1 EP04742729.9A EP04742729A EP1627151B1 EP 1627151 B1 EP1627151 B1 EP 1627151B1 EP 04742729 A EP04742729 A EP 04742729A EP 1627151 B1 EP1627151 B1 EP 1627151B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fans
fixing
blades
fan
spot
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04742729.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1627151A1 (fr
Inventor
Claudiu Vasilescu
Richard Tellier
Nam-Gook Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP1627151A1 publication Critical patent/EP1627151A1/fr
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Publication of EP1627151B1 publication Critical patent/EP1627151B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation device for a rotating electrical machine, especially for a motor vehicle.
  • Such a machine may be an alternator or a starter-alternator for a motor vehicle, or another type of rotary electric machine, and is described for example in the documents FR-A-2602925 and JP-A-6121497 , the content of which we can refer for more details.
  • This machine comprises a hollow support for fixing the machine on a fixed part, a stator and a rotor carrying at least one ventilation device.
  • the stator surrounds the rotor, which is integral with a rotor shaft.
  • the carrier carries, at its outer periphery, the stator and centrally bearings, such as bearings with one or two rows of balls, for rotatably mounting the rotor shaft so that the rotor and the stator are mounted to the rotor.
  • interior of the support comprising two parts called front bearing and rear bearing.
  • the rotor and / or the stator comprise at least one winding so that, in operation, the machine heats. Frictions mechanicals also occur in operation. This friction contributes to the heating of the machine.
  • the machine In some applications, particularly when it is an alternator or a starter-alternator for a motor vehicle, the machine carries electronic components that must be protected against overheating to prevent their destruction.
  • a cooling fluid generally air
  • This fan comprises a central flange from which a series of fan blades extend radially outwardly and projecting axially.
  • This type of ventilation device gives satisfaction, nevertheless in some cases it can be difficult to obtain a large number of blades of the desired shape.
  • At least between two consecutive blades of one of the fans is implanted at least one blade of the other fan and the blades are each connected to a peripheral branch that has each flange at its outer periphery.
  • the blades are thus carried by the branches.
  • the central flanges are superimposed and adjacent and their fixing means consist of one or more series of attachment points, consisting of welding points, which are for example arranged in a circle (s) and which are distributed on the surface of the two superimposed flanges which are of generally annular shape.
  • This attachment is for example provided by means of a series of attachment points, such as welding points, between one of the flanges and the rotor.
  • the invention proposes a device of the type mentioned above, characterized by the characterizing part of claim 1.
  • branches are configured so that they have overlapping areas, which in combination with the attachment points make it possible to stiffen the ventilation device while having room at the central annular portion of the flanges for attachment to the rotor.
  • At least one of these branches carries a blade which allows to have the number and / or size of the desired blades.
  • each branch carries a blade.
  • Balancing means are therefore located in the vicinity of the fastening means of the branches of the fans.
  • one of the fans may be in several parts and that one of the fans may comprise a metal insert and blades with stiffened plastic branches by virtue of the overlapping zones and the fixing points. .
  • the fastening means of the two fans comprise for example at least one point for fixing the overlapping portions of the two branches.
  • the aforementioned balancing means are located in the vicinity of this point of attachment.
  • the fixing point is made by welding or gluing.
  • the fixing point is made by riveting, in particular by extrusion to reduce the number of parts.
  • the fixing point is made by clinching.
  • said fixing means comprise two attachment points of the overlapping portions of the two branches, which are in particular arranged in the vicinity of opposite ends of the two cover portions to give the greatest possible rigidity to the ventilation device.
  • the fixing points make it possible to overcome the presence of stiffening ribs for the blades and the branches of one of the fans, or even for the two fans.
  • the two attachment points are angularly and radially offset relative to each other to obtain a robust attachment of the fans.
  • Said first and second overlapping portions are planar portions that extend in parallel transverse planes.
  • Each of said transverse planar overlap portions extends in the same plane as the central flange from which extends the corresponding branch.
  • At least one blade of one of the fans is angularly interposed between at least two consecutive blades of the other fans.
  • At least each of the blades of one of the fans is carried by a branch having a lap portion with a lap portion of a branch carrying a blade of the other fan, and said fastening means of the two fans are arranged at least partly at all of said branch covering portions.
  • An angular indexing means intervenes between the first and second flanges to angularly position the blades first blades relative to the second blades.
  • Each flange is centrally perforated and comprises, in its inner radial edge, a notch so as to obtain said relative angular positioning of blades by coinciding the notches.
  • one of the fans comprises a projection penetrating in a complementary way in a recess or opening of the other fan so as to constitute means of angular indexing by cooperation of complementary shapes.
  • the first and second flanges are superimposed.
  • the first and second flanges are in direct or indirect contact with the interposition of a thermal insulation means, such as a coating or a thermally insulating layer.
  • one of the fans preferably the one farthest from the rotor, is mounted with prestressing on the rotor.
  • the figure 1 is only intended to briefly recall the general structure of a polyphase alternator with internal ventilation for a motor vehicle engine, in order to place the invention in its context of preferred use.
  • the alternator shown essentially comprises a rotor 10 surrounded by a stator 12 and rotatably mounted on a rotor shaft 14, the front end of which rotates a pulley 16 and the rear end of the slip rings (not referenced) belonging to a manifold 18.
  • the pulley 16 is intended to be connected to the engine of the vehicle by a belt transmission.
  • the rotor 10 is here of the claw type and comprises two pole wheels, designated by the references 20 and 21, having axially oriented teeth angularly offset from one wheel to the other.
  • Reference 22 designates the excitation winding of the rotor mounted between the front wheels 20 and rear wheels 21.
  • the stator comprises a body 24 internally provided with notches for the passage of wires or pins from the windings 26 of the stator.
  • the coils 26 pass through the body 24, constituted by a stack of axially stacked sheets, and extend in axial projection from each other. other body 24 to form a front bun and a rear bun (not referenced).
  • the number of coils 26 depends on the applications, in particular the number of phases that the alternator comprises.
  • the rotor shaft 14 is supported by front and rear ball bearings 28 mounted in axial end bearings respectively front 32 and rear 34 here perforated with louvers 36, 38 for the circulation of air.
  • the bearings 32, 34 have a hollow shape and are shaped to carry at their outer periphery the body 24 of the stator 12. Tie rods or screws, shown in the document FR-A-2602925 mentioned above, connect the bearings 32 and 34 constituting a hollow support or housing intended to be fixed on a fixed part of the vehicle.
  • Reference numeral 40 denotes the conventional rectification device 41 of the alternating current produced by the machine. This device is connected to the outputs of the windings 26 of the stator and is carried here by the rear bearing 34, which also carries a voltage regulator (not visible at the figure 1 ) and a brush holder (shown partly in figure 1 ).
  • the brushes (not referenced), slidably mounted in the brush holder, are intended to cooperate with the slip rings of the manifold 18 which are connected by wire bonds to the ends of the excitation coil 22, while the brushes are connected to the voltage regulator which, in a manner known per se, thus controls the excitation winding.
  • the alternator comprises front and rear ventilation devices 42 each of which is fixed in rotation on a front transverse front face 44, rear 46 respectively of the front pole wheel 20 and the rear pole wheel 21.
  • Each ventilation device or fan 42 comprises an annular central flange 48 applied and fixed on the end face 44, 46 of the support pole wheel and, at its outer periphery, a plurality of blades 50 projecting axially with respect to the flange 48.
  • the two ventilation devices or fans 42 which therefore extend in the vicinity of the front bearing 32 and the rear bearing 34, have the function of creating a circulation of a cooling fluid, in this case air, for cooling the hottest active parts of the alternator, such as the diodes 41 of the rectifying device 40, the bearings 28, 30, the rotor winding 10 and the stator windings 26, passing through various appropriate openings in the bearings, as illustrated by arrows.
  • a cooling fluid in this case air
  • each bearing 32, 34 has centrally in the vicinity of the associated bearing 28, 30 air inlet openings facing a portion of the blades 50 and outlet openings facing the bun concerned windings 26.
  • the ventilation devices or fans 42 are located beneath the bunches of the windings, knowing that the ventilation device, or rear fan, is advantageously more powerful than the ventilation device, or fan, before, since it must also cool the device. rectification 40 and the voltage regulator.
  • the figure 2 illustrates a rear ventilation device according to the invention which is designed for this purpose. It is generally referred to as 60 and is, in the embodiment described, in the place of the rear fan 42 of the figure 1 , the front of the device 60 being in direct or indirect contact with the rear transverse face 46 of the wheel 21.
  • This ventilation device 60 here comprises two adjacent fans 62a, 62b, hereinafter referred to respectively first fan and second fan.
  • the second fan 62b is intended to be fixed, for example in known manner by welding or riveting points, on the end face 46 of the axial end concerned of the rear rotor wheel 21 of the rotor of the figure 1 .
  • the second fan 62b is in contact with the polar wheel concerned.
  • This contact is a direct or indirect contact means, hereinafter third means of thermal insulation, such as a coating or a layer of electrically insulating material, being interposed at least locally between the pole wheel 21 concerned and the second 62b fan.
  • each fan 62a, 62b is metallic and economically made of sheet metal.
  • Each fan 62a, 62b comprises a central portion in the form of annular flange 64a, 64b substantially flat annular transverse orientation which is provided with a circular central opening 66a, 66b for the passage of the rotor shaft 14 of the figure 1 , and at its outer periphery, radially outwardly projecting, a series of fan blades 68a, 68b protruding axially relative to the flange 64a, 64b.
  • Outwardly diverging ventilation channels are thus formed on each fan.
  • each fan 62a, 62b are distributed angularly so that between at least two consecutive blades 68a, 68b of one of the fans 62a, 62b is located at least one blade 68b, 68a of the fan. other fan 62b, 62a.
  • the blades are, in one embodiment, distributed angularly in a regular manner.
  • the first and second blades are not distributed angularly regularly to reduce noise, the circumferential intervals between two consecutive blades 68a, 68b are not regular.
  • the blades 68a, 68b are here obtained by cutting and folding from their metal flange 64a, 64b and have a curved shape as best visible in the figure 2 , the ventilation device 60 here being of the centrifugal type. Blades 68a and 68b are here of the same type.
  • the blades 68a, 68b are radially long and are therefore very efficient in terms of ventilation.
  • the blades here radially longer than their axial height.
  • the second blades 68b are reinforced by pairs of parallel ribs 67b, which, thanks to the invention, can be extended at the level of the branches 78b, which the fan 62b presents, by ribs of great length because the second fans are provided with as described hereinafter of branches 78b with second cover portions.
  • the blades are plane in being of radial orientation, the fan being centrifugal.
  • the blades are inclined with respect to an axial and / or radial direction.
  • the blades are axially higher than long radially.
  • the blades may be inclined and curved with respect to the plane of the flange concerned as described in the document FR-A-2602925 supra.
  • the blades of this fan are in the form of a helix, the fan being of the helico-centrifugal type.
  • at least some blades are perpendicular to the plane of the flange and of non-radial orientation. All combinations are possible, the blades of each of the fans being of the centrifugal, helico-centrifugal or axial type.
  • the distribution of the blades is determined according to the electric machine to be cooled to obtain the best cooling with a minimum aerodynamic noise.
  • An angular indexing means intervenes between the two flanges 64a, 64b for a good angular position and therefore a good orientation of the blades 68a, 68b.
  • each flange 64a, 64b has, in the edge of its central circular opening 66a, 66b a pair of notches 72a, 72b and 74a, 74b.
  • the notches 72a, 72b and 74a, 74b here have a bottom of identical shape, namely a semi circular bottom. Note that the notches 72a and 72b are deeper than the notches 74a, 74b so that it allows to angularly index the two fans relative to each other.
  • This assembly is then fixed on the rotor for example by spot welding or through the laser type, by screwing or riveting, the rivets being advantageously from the rotor.
  • the blades 68a, 68b are here all axially substantially at the same height, that is to say that the free edges 69a, 69b of the blades are in the same transverse plane. More precisely, the blades 68a have a slightly lower height than the blades 68b, the difference in height being equal to the thickness of the second flange 64b.
  • the blades 68a, 68b are axially different heights. As a result, The free edges 69a, 69b of the blades are then not all in the same plane.
  • the embodiment of the ventilation device 60 in two parts or fans having complex blade configurations giving them an increased cooling power, is obtained at a relatively low cost, while having a good mechanical strength.
  • attachment points 76 have a large geometric extent, thanks to the characteristics of the invention d written below, and here are six in number. These points are shown in Figures 2 to 4 by circular gridded portions.
  • the fastening means between the two fans 62a and 62b intervene between at least a first branch 78a and a second branch 78b having a first and a second overlapping portion for forming a covering zone Z.
  • each flange 64a, 64b has radially outwardly projecting at its outer periphery respectively branches 78a, 78b respectively called first branches 78a and second branches 78b.
  • Each branch 78a, 78b thus extends transversely in the plane of the central annular flange 64a, 64b and carries in this embodiment respectively a first blade 68a and a second blade 68b.
  • the blades are formed each at the free end of a branch being each carried by a branch.
  • the branches are respectively obtained by cutting and the blades by folding at the free end of the branch concerned from the metal flange of the fan concerned.
  • the blades are each connected to a branch being here in one piece with this branch.
  • the shape of the branches depends on the applications
  • the aforementioned two branches 78a, 78b are superimposed and overlap or overlap at least partly in a zone of overlap Z which is indicated in dashed lines at the figure 3A , and it is thus possible to achieve here pairs of associated attachment points 80 and 82.
  • These points 80, 82 have a range less than that of the attachment points 76.
  • the ribs 67b here because of two per blade 68b, also affect the branches 78b and extend to the vicinity of a blade 68a.
  • each radially outer fixing point 80 is also angularly offset in the blade direction with respect to the radially inner point 82.
  • Each blade 68a is connected to a first branch 78a, which is in overlap with a second branch 78b connected to the blade 68b and each overlap zone Z has two attachment points 80 and 82.
  • the attachment between the two fans 62a, 62b is thus particularly rigid, while allowing the arrangement of a large number of attachment points 76 of the ventilation device 60 on the rotor. This attachment makes it possible not to ribb the blades 68a.
  • the two fixing points belonging to a pair of points 80, 82 in a covering zone Z are at most distant from each other, being arranged at the boundaries of this zone Z for covering the branches 78a, 78b to further increase this overall rigidity, as well as the rigidity of these branches, forming the roots of the blades, and the rigidity of the corresponding blades 68a, 68b.
  • the attachment points 80, 82 can be made according to all known and adapted technologies.
  • They can for example be made by gluing or welding to reduce costs.
  • They can also be constituted by rivets which are preferably obtained by extrusion as visible in 79b at the figure 12 .
  • the two flanges of the fans 62a, 62b are metallic and the head of the rivet 79b, obtained by extrusion of the flange of the fan 62b, is crushed in contact with the covering portion of the branch 78a of the fan 62a having a passage hole of the rivet 79b .
  • the head of the rivet 79b is not crushed and the assembly is made by clinching, the hole of the covering portion of the branch 78a being sized for force fitting said portion 78a on the rivet 79b.
  • one of the two fans can be made of plastic.
  • the first fan 62a is for example preferably plastic while the second fan 62b is made of metal for producing a rivet 79b by extrusion.
  • a first thermal insulation means occurs at least in the major part between the two flanges of the fans.
  • second thermal insulation means intervening between the covering portions of the branches 78a, 78b.
  • the first fan 62a is metallic and the second fan 62b plastic so that in the figure 12 the heads of the rivets 79b molded with the second fan are hot-crushed.
  • the rivets 79b instead of being of hollow form, as in the Figures 11 and 12 , are of solid form and advantageously a third heat insulating means occurs at least in the major part between the flange of the fan 62b and the rotor.
  • the first, second and third thermal insulation means consist for example of a layer or a thermally insulating coating, for example a material having the properties of asbestos. All combinations are possible whatever the nature (metal or plastic) of the fan. These combinations also apply to the other embodiments.
  • the second fan may be provided on one of its faces with a first thermally coated insulation for cooperating with the rotor and on the other of its faces at the branches 78b of a coating to cooperate with the branches 78a.
  • the second fan is provided with three thermal insulation means.
  • the entire zone Z is in one embodiment at least partly a bonding zone.
  • the fixing points can be connected to form a fastening strip for example obtained by gluing or transparent welding, also called through welding, of the laser type. This is possible thanks to the invention.
  • At least one branch for example a second branch, may be devoid of blades.
  • a blade-free branch has a covering portion with an overlapping portion of a branch with or without a blade.
  • one of the fans 62a may comprise a central flange 84a for stiffening which projects axially.
  • This collar 84a is alternately extended axially to form a sleeve for mounting, for example by forced fitting, an annular magnetic target used in the case of an alternator-starter, as visible for example in the figure 12 of the document WO 01/69762 which will be referred to for more details.
  • This collar 84a further stiffens the first fan 62a, which is thus in a thicker embodiment than the fan 62b.
  • the flange can participate in the relative centering of the two fans, especially when it is the second fan 62b which has such a flange. In this case the inner periphery of the first fan is in intimate contact with the outer periphery of this collar.
  • the invention is not limited to the fixing of two superimposed fans for the realization of a ventilation device, the number of fans may be higher depending on the complexity of the device, and in particular depending on the number and the conformation of the blades.
  • FIG. figure 1 Representatives Figures 5 to 7 another example for the realization of a rear ventilation device, which is intended to replace the rear device 42 shown in FIG. figure 1 which is fixed on the front transverse face 44 of the front wheel 20.
  • the figure 5 illustrates a rear ventilation device according to the invention which is designed for this purpose. It is generally referred to as 60 and is, in the embodiment described, in the place of the rear fan 42 of the figure 1 , the rear of the device 60 being in direct or indirect contact with the transverse face 46 of the rear wheel 21.
  • This ventilation device 60 here again comprises two adjacent fans 62a, 62b, hereinafter referred to respectively as the first fan and the second fan.
  • the second fan 62b is intended to be fixed, for example in known manner by welding points or by riveting, on the end face 44 of the axial end concerned of the rear rotor wheel 21 of the rotor of the figure 1 .
  • the second fan 62b is in contact with the polar wheel concerned.
  • This contact is a direct or indirect contact, a third thermal insulation means, such as a coating or a layer of electrically insulating material, being interposed at least locally between the pole wheel 21 concerned and the second fan 62b.
  • one of the two fans here the first fan 62a, may comprise grooves or ribs 86a of radial orientation for the passage of the wire links of the ends of the excitation coil. 22 to the slip rings of the manifold 18, these ribs 86a also participating in the stiffening of the first fan 62a.
  • the second fan 62b is made in two parts, substantially in two halves so as to define two slots 86b arranged facing the open faces of the grooves 86a.
  • the second fan can be made in more than two parts, for example three parts.
  • This second fan 62b is in a less thick embodiment than the first fan 62a.
  • the first blades 68a each comprise an end chamfer 88a so as to improve the mechanical resistance against the centrifugal force.
  • a blade 68a As shown in the figure 7 , it is alternatively possible to stiffen a blade 68a by a corner stamping, or rebrappe, 90a formed at the radial end of the blade at the connection fold between its curved active main portion and axial orientation, and its branch 78a.
  • the figure 8 represents an alternative embodiment of a front ventilation device 60 according to the invention with non-regular blades and which comprises a single series of mutual attachment points 80 arranged in a circle and distributed in a substantially regular manner.
  • This device 60 is intended to be mounted in place of the device before 42 ventilation of the figure 1 .
  • the central annular flanges are almost completely disengaged, especially with a view to arranging the fixing points of the ventilation device 60 on the front wheel 20 of the rotor.
  • Ventilators are possible for the cooling of a rotating electrical machine which may also include only one ventilation device at one of the axial ends of the rotor.
  • portions of mutual overlapping blades which are not necessarily portions of the transverse orientation roots of the blades, but for example axially oriented portions provided for this purpose. effect or belonging to the curved active parts of the blades.
  • attachment point 76 of a ventilation device will now be described on the rotor, knowing that in general one of the fans 62a, 62b is designed to have attachment points 76 intended to be mounted on the rotor of the rotating electrical machine and advantageously these s attachment points 76 have a larger size than the attachment points 80, 82 of the two fans 62a, 62b as described above.
  • This first example illustrated in figure 9 corresponds to a first fan 62a of plastic or metal and a second fan 62b of metal.
  • the second flange comprises a stamping 94b so that the welding point 76 sweeps the rotor is of the type standard. It will be appreciated that the hole 92a in the flange 64a is large thanks to the invention.
  • the figure 10 illustrates an inversion from what is represented in the figure 9 with the second flange 64b of plastic or metal and the first flange 64a of metal. It will be appreciated that the second flange is well plated on the rotor because it is sandwiched between the relevant face of the rotor of the rotor. figure 1 and the first flange 64a.
  • the hole 92b in the flange 64b is also large thanks to the invention which allows to stamp locally the flange 64a so that it enters the hole 92b.
  • the flange 64a is staged locally so that the point solder 76 is of the standard type.
  • the weld point is alternatively obtained by stamping the flange concerned in the other direction with respect to Figures 9 and 10 .
  • the figure 13 analogous to the figure 10 , shows such an embodiment, the stamped in the opposite direction bearing the reference 194a, the dorsal face of this stamped revealing a trapezoidal footprint.
  • the stamp is deeper as visible in 294a and 394a in the Figures 14 and 15 analogous to the figure 10 , the stamp 394a being of similar shape to the stamped 194a, while the stamp 294a is similar to the embossed 94a.
  • the ventilation device according to the invention can be mounted in a reversible alternator, called alternator-starter, which can also operate in electric motor mode, in particular to start the engine of the motor vehicle as described in document WO 01/69762 .
  • this ventilation device can be mounted in an alternator having a rotor with salient poles and / or permanent magnets as described in document WO 02/054566 .
  • the rotor comprises a pack of cut sheets for forming housing, intended to receive permanent magnets, and for arm formations around which are wound excitation coils.
  • the housings of the magnets are closed by non-magnetic holding parts having recesses for receiving the excitation coils. These pieces extend on either side of the sheet metal bundle by being integral with this bundle, for example by means of tie-rods of the pieces and the bundles of sheets.
  • these holding pieces are provided with locally threaded bosses for screw fastening of the ventilation device as in the embodiment of the Figures 15 and 16 of this document WO 02/054566 .
  • the alternator can also be water cooled and equipped with axial fans.
  • the stator windings may comprise conductor elements in the form of bars, such as generally U-shaped pins and advantageously rectangular section as described in the document FR A 2,820,896 .
  • the internal ventilation device according to the invention allows to cool the head of the pins because it can have the desired shape.
  • stator windings each comprise a delta winding and a star winding of different cross section mounted in the same notches as described in the documents.
  • the alternator may have only a ventilation device at the rear thanks to the power of the ventilation device according to the invention.
  • the ventilation device according to the invention makes it possible to obtain blades of the same configuration, in particular identical but which are very close together and thus in large numbers and / or blades of long or complicated shape, and which in fact can not be made by folding from a single fan.
  • At least one blade of one of the fans is endowed, in overhang, with a fin extending inclined or perpendicular with respect to the plane of the flange of the fan concerned as described and visible in FIGS. Figures 11 to 13 of the document FR A 2,811,156 .
  • at least one blade and preferably at least some of the blades at least one of the fans can be corrugated or be axially decreasing height or be flat and inclined relative to a radial direction as respectively in the figures 6 , 15 and 2 of this document.
  • the ventilation device makes it possible to manufacture easily and economically at least one fan provided with at least one blade, preferably several blades, having a configuration such that the entry angle formed on the inner circle between the blade and the direction of the radius at this point of the circle is substantially the same as the exit angle formed on the outer circle between the blade and the corresponding radius as described in the application FR 01 14301 filed on 31/10/2001 , said angle being identical to the entry and exit angles for all points between entry and exit.
  • this arrangement is minimized turbulent flows of the cooling fluid, here air, while having a large number of blades.
  • At least a portion of the blades of at least one of the fans may be configured in such a way that the angle of incidence of the blades at the leading edge is between 150 ° and 175 °, and angle of incidence of the blades, at the trailing edge, is between 90 ° and 165, relative to the tangent to a circle generated during the rotation of the blades, the ratio between the average pitch of the blades and the length average of these latter is less than 0.975 as described in the application FR 01 05772 filed on 27/04/2001 . With this arrangement is reduced friction losses of the cooling fluid.
  • At least one blade of at least one of the fans has perforations, such as holes or slots, for passage of the cooling fluid, in this case air, from one face to the other of this blade to compensate for the slowing down of the fluid vein and thus avoid the separation of the fluid and reduce the noise.
  • At least one blade of at least one of the fans extends alternately inclined with respect to the plane perpendicular to the flange of the fan concerned.
  • the blades of the fans extend axially in the same direction.
  • At least one fan has at least one blade axially directed in opposite direction relative to the other blades so that the fan comprises at least two blades extending on either side of its flange. These blades in an embodiment extending in the space between the teeth of the pole wheels 20,21 of the rotor 10.
  • At least one of the fans in one embodiment is made by molding a plastic material on an advantageously metal insert so that the blades can be at least partially made of plastic.
  • the insert extends at least substantially over the full extent of the fan flange or at least two-thirds of the overmoulded part of the fan as described in the document. FR A 2,830,293 which will be referred to for more details.
  • the blade is reported at least in part on its associated branch.
  • FIG. figure 16 in order to reduce the noise, at least part of the space between the teeth of the adjacent polar wheel can be plugged at least partly as visible in FIG. figure 16 .
  • this figure is shown in 120 the teeth of the front wheel 20 and 220 the spaces between the teeth 120, the fan being of the type of that of the figure 8 .
  • overlapping areas Z are located opposite spaces 220 to block here in part these.
  • the balancing is alternatively carried out by performing at least one piercing in at least one of the fans at a branch overlap area as visible in 176 at the figure 3 and at 276 in FIG. 26, the bore in this figure being made in a suitable branch of the fan 62a between two fixing points 80, 82.
  • At least in the fan 62a may be removed from the material in the vicinity of a point of attachment of the branches as visible in FIG. figure 3 .
  • chamfers 88a also make it possible to achieve a balancing. It is the same in making openings in the blades.
  • Dynamic balancing can be achieved in advance by adding material as visible in 179 to the figure 16 .
  • the first fan 62a is mounted with prestressing on the rotor as described for example in the document FR A 2,743,951 , the faces 44 and / or 46 of the wheels 20, 21 being of frustoconical shape and the attachment sweating the rotor made by riveting or crimping.
  • the two fans are fixed on the rotor with a ring force-fitted on the grooves of the rotor shaft 14.
  • the shaft is threaded and the ring consists of a nut.
  • the nets the rotor shaft is oriented in the opposite direction to the direction of rotation of the machine.
  • the fan 62a comprises, as at figure 2 , a flange force-fitted on striations of the rotor shaft.
  • the ring is mounted by shrinking on the rotor shaft.

Landscapes

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Description

    Domaine de l'invention
  • La présente invention concerne un dispositif de ventilation pour une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile.
  • Une telle machine peut être un alternateur ou un alterno-démarreur pour véhicule automobile, ou un autre type de machine électrique tournante, et est décrite par exemple dans les documents FR-A-2.602.925 et JP-A-6.121.497 , au contenu desquels on pourra se reporter pour plus de précisions.
  • Cette machine comporte un support creux pour fixation de la machine sur une partie fixe, un stator et un rotor portant au moins un dispositif de ventilation.
  • Le stator entoure le rotor, qui est solidaire d'un arbre de rotor.
  • Le support porte, à sa périphérie externe, le stator et centralement des paliers, tels que des roulements à une ou deux rangées de billes, pour montage à rotation de l'arbre de rotor de sorte que le rotor et le stator sont montés à l'intérieur du support comprenant deux parties appelées palier avant et palier arrière.
    • Etat de la technique
  • Dans ce type de machine le rotor et/ou le stator comportent au moins un bobinage en sorte que, en fonctionnement, la machine chauffe. Des frottements mécaniques se produisent également en fonctionnement. Ces frottements contribuent à l'échauffement de la machine.
  • Dans certaines applications, notamment lorsqu'il s'agit d'un alternateur ou d'un alterno-démarreur pour véhicule automobile, la machine porte des composants électroniques qu'il faut protéger contre tout échauffement excessif pour éviter leur destruction.
  • Pour toutes ces raisons il est nécessaire de refroidir la machine électrique tournante.
  • Afin de rendre compact cette machine et de la refroidir par circulation d'un fluide de refroidissement, en général de l'air, on prévoit de fixer sur l'une au moins des extrémités axiales du rotor un ventilateur et de doter le support d'ouvertures, ou ouïes, d'entrée d'air et de sortie d'air comme divulgué dans les documents FR-A-2.602.925 et JP-A-6.121.497 précités.
  • Ce ventilateur comporte un flasque central à partir duquel une série de pales de ventilation s'étendent radialement vers l'extérieur et en saillie axiale.
  • Pour diminuer les bruits de la machine électrique tournante tout en améliorant la ventilation de celle-ci, on a proposé dans le document FR-A-2.811.156 de doter le ventilateur d'une deuxième série de pales.
  • Grâce à cette disposition on réduit les risques de décollement de la veine de fluide de refroidissement par rapport aux pales de la première série de pales. L'écoulement de ce fluide de refroidissement est plus laminaire et il s'effectue donc avec peu de frottements et de bruits.
  • Les recirculations de fluide sont empêchées.
  • Ce type de dispositif de ventilation donne satisfaction, néanmoins dans certains cas il peut être difficile d'obtenir un grand nombre de pales de la forme souhaitée.
  • On peut songer alors à adopter une solution avec des ventilateurs superposés, telle celle décrite dans le document FR-A-2.741.912 . Dans ce document on a proposé un dispositif de ventilation adapté à être fixé sur une face transversale d'extrémité axiale d'un rotor d'une machine électrique tournante, du type comportant :
    • un premier ventilateur comprenant un premier flasque central d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des premières pales ;
    • et au moins un deuxième ventilateur comprenant un deuxième flasque central d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des deuxièmes pales ;
    et du type comportant des moyens de fixation des deux ventilateurs.
  • Dans ce dispositif, au moins entre deux pales consécutives de l'un des ventilateurs, est implantée au moins une pale de l'autre ventilateur et les pales sont reliées chacune à une branche périphérique que présente chaque flasque à sa périphérie externe. Les pales sont donc portées par les branches.
  • Les flasques centraux sont superposés et adjacents et leurs moyens de fixation sont constitués par une ou plusieurs séries de points de fixation, consistants en des points de soudage, qui sont par exemple agencés en cercle(s) et qui sont répartis à la surface des deux flasques superposés qui sont de forme générale annulaire.
  • On réalise ainsi un dispositif ou ensemble de ventilation que l'on vient ensuite fixer sur la face d'extrémité axiale du rotor.
  • Cette fixation est par exemple assuré au moyen d'une série de points de fixation, tels que des points de soudage, entre l'un des flasques et le rotor.
    • Objet de l'invention
  • Compte tenu de la présence des points de fixation mutuelle des deux flasques, il ne subsiste que peu de place pour l'aménagement des moyens de fixation du dispositif sur le rotor, tout en assurant une tenue mécanique suffisante de la fixation sur le rotor.
  • Afin de remédier à cet inconvénient, l'invention propose un dispositif du type mentionné précédemment, caractérisé par la partie caractérisante de la revendication 1.
  • Ainsi on configure les branches pour que celles-ci présentent des zones de recouvrement, qui en combinaison avec les points de fixation permettent de rigidifier le dispositif de ventilation tout en ayant de la place au niveau de la partie annulaire centrale des flasques pour la fixation sur le rotor.
  • Dans une forme de réalisation l'une au moins de ces branches porte une pale ce qui permet d'avoir le nombre et/ou la grandeur des pales désirés.
  • Dans une autre forme de réalisation chaque branche porte une pale.
  • Ainsi, il est possible de réduire, voire de supprimer les points de fixation mutuelle des deux ventilateurs intervenant entre les parties annulaires centrales des deux flasques et de "dégager" ainsi des portions libres des flasques pour la fixation de l'ensemble sur le rotor par des techniques connues telles que le soudage ou le rivetage.
  • En outre, il est possible de réduire l'épaisseur de chacun des flasques et/ou de les rigidifier par des nervures ou des moyens équivalents, tout en disposant de suffisamment de place pour la fixation de l'ensemble sur le rotor.
  • De plus on peut facilement équilibrer dynamiquement par avance, c'est à dire pré équilibrer, les ventilateurs en ajoutant ou en retirant de la matière au voisinage de l'un au moins des point de fixation des branches et/ou au niveau des pales. Des moyens d'équilibrage sont donc implantés au voisinage des moyens de fixation des branches des ventilateurs.
  • On appréciera également que l'on peut boucher au moins en partie l'espace entre deux dents d'une roue polaire d'un rotor à griffes pour réduire les bruits en fonctionnement.
  • On appréciera que grâce à l'invention l'un des ventilateurs peut être en plusieurs parties et que l'un des ventilateurs peut comporter un insert métallique et des pales avec des branches en matière plastique rigidifiées grâce aux zones de recouvrement et aux points de fixation.
  • Les moyens de fixation des deux ventilateurs comportent par exemple au moins un point de fixation des portions de recouvrement des deux branches.
  • Avantageusement les moyens d'équilibrage précités sont implantés au voisinage de ce point de fixation.
  • Le point de fixation est réalisé par soudage ou collage.
  • Le point de fixation est réalisé par rivetage, notamment par extrusion pour réduire le nombre des pièces.
  • Le point de fixation est réalisé par clinchage.
  • De préférence, lesdits moyens de fixation comportent deux points de fixation des portions de recouvrement des deux branches, qui sont notamment agencés au voisinage d'extrémités opposées des deux portions de recouvrement pour conférer la plus grande rigidité possible au dispositif de ventilation.
  • Grâce à cette disposition les points de fixation permettent de s'affranchir de la présence de nervures de rigidification pour les pales et les branches de l'un des ventilateurs, voire pour les deux ventilateurs.
  • Les deux points de fixation sont décalés angulairement et radialement l'un par rapport à l'autre pour obtenir une fixation robuste des ventilateurs.
  • Lesdites première et deuxième portion de recouvrement mutuel sont des portions planes qui s'étendent dans des plans transversaux parallèles.
  • Chacune desdites portions planes transversales de recouvrement s'étend dans le même plan que le flasque central à partir duquel s'étend la branche correspondante.
  • Au moins une pale de l'un des ventilateurs est interposée angulairement entre au moins deux pales consécutives de l'autre des ventilateurs.
  • Au moins chacune des pales de l'un des ventilateurs est portée par une branche dotée d'une portion de recouvrement avec une portion de recouvrement d'une branche portant une pale de l'autre ventilateur, et lesdits moyens de fixation des deux ventilateurs sont agencés au moins en partie au niveau de toutes lesdites portions de recouvrement des branches.
  • Un moyen d'indexation angulaire intervient entre les premier et deuxième flasques pour positionner angulairement les pales premières pales par rapport aux deuxièmes pales.
  • Chaque flasque est troué centralement et comporte, dans son bord radial intérieur, une encoche de manière à obtenir ledit positionnement angulaire relatif de pales par mise en coïncidence des encoches.
  • En variante l'un des ventilateurs comporte une saillie pénétrant de manière complémentaire dans un creux ou une ouverture de l'autre ventilateur de manière à constituer des moyens d'indexation angulaire par coopération de formes complémentaires.
  • Les premier et deuxième flasques sont superposés.
  • Les premier et deuxième flasques sont en contact direct, ou indirect avec interposition d'un moyen d'isolation thermique, tel qu'un revêtement ou une couche thermiquement isolante.
  • Pour réduire les bruits avantageusement, l'un des ventilateurs, de préférence celui le plus éloigné du rotor, est monté avec précontrainte sur le rotor.
    • Description sommaire des dessins
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre faite en référence aux dessins schématisés annexés, donnés uniquement à titre d'exemple dans lesquels
    • la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un alternateur standard ;
    • la figure 2 est une vue en perspective, depuis l'arrière d'un exemple de mise en oeuvre des principes de l'invention pour la réalisation d'un dispositif de ventilation arrière de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue axiale arrière en bout du dispositif de ventilation de la figure 2 ;
    • la figure 3A est une vue de détail à très grande échelle de la figure 3 ;
    • la figure 4 est une vue axiale avant en bout du dispositif de ventilation de la figure 2 ;
    • la figure 5 est une vue en perspective, depuis l'avant, d'un exemple de mise en oeuvre des principes de l'invention pour la réalisation d'un dispositif de ventilation avant de la figure 1 ;
    • la figure 6 est une vue en perspective, depuis l'arrière du dispositif de ventilation avant de la figure 5 ;
    • la figure 7 est une vue de détail à plus grande échelle illustrant une variante de réalisation d'une pale du dispositif de ventilation de la figure 5 ;
    • la figure 8 est une vue axiale avant en bout d'une autre configuration d'un dispositif de ventilation selon l'invention ;
    • les figures 9 à 15 sont des vues de détails en section et à grande échelle qui illustrent des moyens de fixation mis en oeuvre dans le cadre de l'invention ;
    • la figure 16 est une vue analogue à la figure 8 avec représentation de la roue polaire sur laquelle est monté le dispositif de ventilation.
    Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention
  • La figure 1 a seulement pour but de rappeler brièvement la structure générale d'un alternateur polyphasé à ventilation interne pour un moteur thermique de véhicule automobile, dans le but de placer l'invention dans son contexte d'utilisation préféré.
  • Pour la compréhension de l'invention il suffit d'indiquer que l'alternateur représenté comporte essentiellement un rotor 10 entouré d'un stator 12 et monté solidaire en rotation sur un arbre de rotor 14, dont l'extrémité avant porte à rotation une poulie d'entraînement 16 et l'extrémité arrière des bagues collectrices (non référencées) appartenant à un collecteur 18. La poulie 16 est destinée à être reliée au moteur thermique du véhicule par une transmission à courroie.
  • Le rotor 10 est ici du type à griffes et comporte deux roues polaires, désignées par les références 20 et 21, présentant des dents d'orientation axiales décalées angulairement d'une roue à l'autre. La référence 22 désigne le bobinage d'excitation du rotor monté entre les roues avant 20, et arrière 21.
  • Le stator comporte un corps 24 doté intérieurement d'encoches pour le passage de fils ou d'épingles des bobinages 26 du stator. Les bobinages 26 traversent le corps 24, constitué par un paquet de tôles empilées axialement, et s'étendent en saillie axiale de part et d'autre du corps 24 pour former un chignon avant et un chignon arrière (non référencés).
  • Le nombre de bobinages 26 dépend des applications notamment du nombre de phases que comporte l'alternateur.
  • L'arbre de rotor 14 est supporté par des roulements à billes avant 28 et arrière 30 montés dans des paliers d'extrémités axiales respectivement avant 32 et arrière 34 ici ajourés avec des ouïes 36, 38 pour la circulation de l'air.
  • Les paliers 32, 34 ont une forme creuse et sont conformés pour porter à leur périphérie externe le corps 24 du stator 12. Des tirants ou des vis, représentés dans le document FR-A-2.602.925 précité, relient entre eux les paliers 32 et 34 constituant un support creux ou carter destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule.
  • La référence 40 désigne le dispositif classique de redressement à diodes 41 du courant alternatif produit par la machine. Ce dispositif est relié aux sorties des bobinages 26 du stator et est porté ici par le palier arrière 34, qui porte également un régulateur de tension (non visible à la figure 1) et un porte-balais (représenté en partie à la figure 1).
  • Les balais (non référencés), montés à coulissement dans le porte-balais, sont destinés à coopérer avec les bagues collectrices du collecteur 18 qui sont reliées par des liaisons filaires aux extrémités du bobinage d'excitation 22, tandis que les balais sont reliés au régulateur de tension qui, de manière connue en soi, pilote ainsi le bobinage d'excitation.
  • L'alternateur comporte des dispositifs de ventilation avant et arrière 42 dont chacun est fixé en rotation sur une face frontale transversale avant 44, arrière 46 respectivement de la roue polaire avant 20 et de la roue polaire arrière 21.
  • Ces faces frontales 44, 46 constituent les extrémités axiales du rotor 10.
  • Chaque dispositif de ventilation ou ventilateur 42 comporte un flasque central annulaire 48 appliqué et fixé sur la face frontale 44, 46 de la roue polaire de support et, à sa périphérie externe, une pluralité de pales 50 saillantes axialement par rapport au flasque 48.
  • Les deux dispositifs de ventilation ou ventilateurs 42, qui s'étendent donc au voisinage du palier avant 32 et du palier arrière 34, ont pour fonction de créer une circulation d'un fluide de refroidissement, en l'espèce de l'air, pour refroidir les parties actives les plus chaudes de l'alternateur comme les diodes 41 du dispositif de redressement 40, les roulements 28, 30, le bobinage du rotor 10 et les bobinages 26 du stator, en passant à travers différentes ouvertures appropriées dans les paliers, de la manière illustrée par des flèches.
  • Plus précisément chaque palier 32, 34 comporte centralement au voisinage du roulement associé 28, 30 des ouvertures d'entrée d'air en regard d'une partie des pales 50 et des ouvertures de sortie en regard du chignon concerné des bobinages 26.
  • Les dispositifs de ventilation ou ventilateurs 42 sont implantés en dessous des chignons des bobinages, sachant que le dispositif de ventilation, ou ventilateur arrière, est avantageusement plus puissant que le dispositif de ventilation, ou ventilateur, avant, car il doit aussi refroidir le dispositif de redressement 40 et le régulateur de tension.
  • Il est évident que plus le débit électrique de l'alternateur augmente, plus la capacité de refroidissement des dispositifs de ventilation doit être élevée. Cette augmentation du débit électrique de la machine tournante est recherchée sans augmenter le volume de la machine. Cet objectif est atteint par une configuration appropriée des pales 50.
  • La figure 2 illustre un dispositif de ventilation arrière selon l'invention qui est conçu à cette fin. Il porte la référence générale 60 et se monte, dans l'exemple de réalisation décrit en lieu et place du ventilateur arrière 42 de la figure 1, l'avant du dispositif 60 étant en contact direct ou indirect avec la face transversale arrière 46 de la roue 21.
  • Ce dispositif de ventilation 60 comporte ici deux ventilateurs adjacents 62a, 62b, dénommés ci après respectivement premier ventilateur et second ventilateur.
  • Le second ventilateur 62b est destiné à être fixé, par exemple de manière connue par des points de soudage ou de rivetage, sur la face frontale 46 de l'extrémité axiale concernée de la roue polaire arrière 21 du rotor de la figure 1.
  • Le second ventilateur 62b est en contact avec la roue polaire concernée. Ce contact est un contact direct ou indirect, un moyen, dit ci-après troisième moyen d'isolation thermique, tel qu'un revêtement ou une couche de matière électriquement isolante, étant interposé au moins localement entre la roue polaire 21 concernée et le second ventilateur 62b.
  • Ici les ventilateurs 62a, 62b sont métalliques en étant économiquement en tôle. Chaque ventilateur 62a, 62b comporte une partie centrale en forme de flasque annulaire 64a, 64b sensiblement plane annulaire d'orientation transversale qui est pourvue d'une ouverture centrale circulaire 66a, 66b pour le passage de l'arbre de rotor 14 de la figure 1, et à sa périphérie externe, en saillie radialement vers l'extérieur, une série de pales de ventilation 68a, 68b saillantes axialement par rapport au flasque 64a, 64b. Des canaux de ventilation divergents vers l'extérieur sont ainsi formés sur chaque ventilateur.
  • Ces canaux sont délimités par deux pales consécutives. Plus précisément les pales de ventilation 68a, 68b de chaque ventilateur 62a, 62b sont réparties angulairement en sorte qu'entre au moins deux pales consécutives 68a, 68b d'un des ventilateurs 62a, 62b est implantée au moins une pale 68b, 68a de l'autre ventilateur 62b, 62a.
  • Les pales sont, dans une forme de réalisation, réparties angulairement de manière régulière.
  • En variante, comme visible à la figure 3, les premières et secondes pales ne sont pas réparties angulairement de manière régulière pour diminuer les bruits, les intervalles circonférentiels entre deux pales consécutives 68a, 68b n'étant pas réguliers.
  • En variante entre au moins deux pales consécutives de l'un des ventilateurs il est prévu aucune pale de l'autre ventilateur pour ne pas avoir de répartition régulière et diminuer les bruits.
  • On notera dans cette figure 3 que certaines pales 68b ont une longueur différente par rapport aux autres pales 68b pour diminuer les bruits.
  • Les pales 68a, 68b sont ici obtenues par découpe et pliage à partir de leur flasque métallique concerné 64a, 64b et ont une forme galbée comme mieux visible à la figure 2, le dispositif de ventilation 60 étant ici du type centrifuge. Les pales 68a et 68b sont donc ici du même type.
  • Les pales 68a, 68b ont radialement une grande longueur et sont donc très performantes en ce qui concerne la ventilation. Les pales ont ici radialement une longueur supérieure à leur hauteur axiale.
  • Les deuxièmes pales 68b sont renforcées par des paires de nervures parallèles 67b, qui grâce à l'invention peuvent être prolongées au niveau des branches 78b, que présente le ventilateur 62b, par des nervures de grande longueur du fait que le deuxième ventilateurs est doté de manière décrite ci-après de branches 78b à deuxièmes portions de recouvrement.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, en variante (non représentée) les pales sont planes en étant d'orientation radiale, le ventilateur étant centrifuge. En variante les pales sont inclinées par rapport à une direction axiale et/ou radiale. En variante les pales sont axialement plus hautes que longues radialement.
  • En variante les pales peuvent être inclinées et incurvées par rapport au plan du flasque concerné comme décrit dans le document FR-A-2.602.925 précité. En variante les pales de ce ventilateur sont en forme d'hélice, le ventilateur étant du type hélico-centrifuge. En variante au moins certaines pales sont perpendiculaires au plan du flasque et d'orientation non radiale. Toutes les combinaisons sont possibles, les pales de chacun des ventilateurs pouvant être du type centrifuge, hélico-centrifuge ou axial.
  • La répartition des pales est déterminée en fonction de la machine électrique à refroidir pour obtenir le meilleur refroidissement avec un bruit aérodynamique minimum.
  • Un moyen d'indexation angulaire intervient entre les deux flasques 64a, 64b pour une bonne position angulaire et donc une bonne orientation des pales 68a, 68b.
  • Pour ce faire chaque flasque 64a, 64b présente, dans le bord de son ouverture centrale circulaire 66a, 66b une paire d'encoches 72a, 72b et 74a, 74b. Les encoches 72a, 72b et 74a, 74b présentent ici un fond de forme identique à savoir un fond à contour semi circulaire. On notera que les encoches 72a et 72b sont plus profondes que les encoches 74a, 74b en sorte que cela permet d'indexer angulairement les deux ventilateurs l'un par rapport à l'autre.
  • Il suffit donc de superposer les encoches, par exemple à l'aide d'une pige, pour obtenir la bonne position angulaire. Ensuite on fixe ensemble les ventilateurs par exemple par collage, soudage avantageusement par points, ou clinchage ou rivetage, les rivets étant avantageusement obtenus par extrusion à partir de l'un des flasques, de manière décrite ci-après pour former un ensemble manipulable et transportable.
  • Cet ensemble est ensuite fixé sur le rotor par exemple par soudage par points ou traversant du type laser, par vissage ou par rivetage, les rivets étant avantageusement issus du rotor.
  • On appréciera que les pales 68a, 68b sont ici toutes axialement sensiblement à la même hauteur, c'est-à-dire que les bords libres 69a, 69b des pales sont dans le même plan transversal. Plus précisément les pales 68a ont axialement une hauteur légèrement inférieure aux pales 68b, la différence de hauteur étant égale à l'épaisseur du deuxième flasque 64b.
  • En variante non représentée, les pales 68a, 68b sont axialement de hauteurs différentes. Il en résulte que les bords libres 69a, 69b des pales ne sont alors pas tous dans le même plan.
  • La réalisation du dispositif de ventilation 60 en deux pièces ou ventilateurs ayant des configurations de pales complexes leur conférant un pouvoir de refroidissement accru, est obtenue à un coût de revient relativement faible, tout en ayant une bonne tenue mécanique.
  • Toutefois, pour bénéficier de ces avantages, il est nécessaire de solidariser les deux ventilateurs 62a et 62b de manière fiable et la plus rigide possible, tout en dégageant au maximum les flasques annulaires centraux 64a, 64b conformément aux enseignements de l'invention, afin de pouvoir notamment prévoir et disposer un très grand nombre de points de fixation 76 du dispositif de ventilation 60 sur le rotor.
  • Ces points de fixation 76 ont une grande étendue géométrique, grâce aux caractéristiques de l'invention d écrites ci-après, et sont ici au nombre de six. Ces points sont figurés aux figures 2 à 4 par des portions circulaires quadrillées.
  • A cet effet, les moyens de fixation entre les deux ventilateurs 62a et 62b interviennent entre au moins une première branche 78a et une deuxième branche 78b comportant une première et une deuxième portion de recouvrement mutuel pour formation d'une zone de recouvrement Z.
  • Plus précisément chaque flasque 64a, 64b présente en saillie radiale vers l'extérieur à sa périphérie externe respectivement des branches 78a, 78b appelées respectivement premières branches 78a et secondes branches 78b. Chaque branche 78a, 78b s'étend donc transversalement dans le plan du flasque annulaire central 64a, 64b et porte dans ce mode de réalisation respectivement une première pales 68a et une deuxième pale 68b. Les pales sont formées chacune à l'extrémité libre d'une branche en étant portées chacune par une branche. Dans ce mode de réalisation les branches sont obtenues respectivement par découpage et les pales par pliage à l'extrémité libre de la branche concernée à partir flasque métallique du ventilateur concerné. Les pales sont donc reliées chacune à une branche en étant ici d'un seul tenant avec cette branche.
  • La forme des branches dépend des applications
    Les deux branches précitées 78a, 78b sont superposées et se recouvrent ou se chevauchent au moins en partie selon une zone de recouvrement Z qui est indiquée en pointillés à la figure 3A, et il est ainsi possible d'y réaliser ici des paires de points de fixation associées 80 et 82. Ces points 80, 82 ont une étendue inférieure à celle des points de fixation 76. On notera que les nervures 67b, ici à raison de deux par pale 68b, affectent également les branches 78b et s'étendent jusqu'au voisinage d'une pales 68a.
  • Pour chaque paire de branches 78a, 78b superposées, il est ainsi prévu un point de fixation mutuelle radialement le plus extérieur 80 et un autre point de fixation mutuelle radialement le plus intérieur 82.
  • Comme on peut le voir aux figures 3 et 4, chaque point de fixation radialement extérieur 80 est aussi décalé angulairement, dans le sens des pales par rapport au point radialement intérieur 82.
  • Chaque pale 68a est reliée à une première branche 78a, qui est en recouvrement avec une deuxième branche 78b reliée à la pale 68b et chaque zone de recouvrement Z comporte deux points de fixation 80 et 82.
  • La fixation entre les deux ventilateurs 62a, 62b est ainsi particulièrement rigide, tout en permettant l'aménagement d'un grand nombre de points de fixation 76 du dispositif de ventilation 60 sur le rotor. Cette fixation permet de ne pas nervurer les pales 68a.
  • Les deux points de fixation appartenant à une paire de points 80, 82 dans une zone de recouvrement Z sont éloignés au maximum l'un de l'autre, en étant agencés aux limites de cette zone Z de recouvrement des branches 78a, 78b de manière à accroître encore cette rigidité globale, ainsi que la rigidité de ces branches, formant les racines des pales, et la rigidité des pales correspondantes 68a, 68b.
  • On notera que certaines paires des points de fixations 80, 82 ou d'une manière générale une partie des moyens de fixation, sont dans les figures 2 à 4 implantées au voisinage des points de fixation sur le rotor.
  • Il y a ici plus de paires de points de fixation que de points de fixation sur le rotor ce qui permet de réaliser le deuxième ventilateur en plusieurs parties fixées sur le premier ventilateur.
  • Les points de fixation 80, 82 peuvent être réalisés selon toutes les technologies connues et adaptées.
  • Ils peuvent par exemple être réalisés par collage ou soudage pour réduire les coûts.
  • Ils peuvent être aussi constitués par des rivets qui sont de préférence obtenus par extrusion comme visible en 79b à la figure 12. Dans cette figure 12 les deux flasques des ventilateurs 62a, 62b sont métalliques et la tête du rivet 79b, issu par extrusion du flasque du ventilateur 62b, est écrasée au contact de la portion de recouvrement de la branche 78a du ventilateur 62a présentant un trou de passage du rivet 79b.
  • En variante à la figure 11 la tête du rivet 79b n'est pas écrasée et l'assemblage est réalisé par clinchage, le trou de la portion de recouvrement de la branche 78a étant dimensionné pour montage à force de ladite portion 78a sur le rivet 79b.
  • Grâce à cette technologie de fixation par rivetage, l'un des deux ventilateurs peut être réalisé en matière plastique. Ainsi en variante dans les figures 11 et 12 le premier ventilateur 62a est par exemple de préférence en matière plastique tandis que le deuxième ventilateur 62b est en métal pour la réalisation d'un rivet 79b par extrusion. Dans ce cas avantageusement un premier moyen d'isolation thermique intervient au moins en majeure partie entre les deux flasques des ventilateurs. Ces premiers moyens avantageusement sont prolongés par des seconds moyens d'isolation thermique intervenant entre les portions de recouvrement des branches 78a, 78b.
  • En variante le premier ventilateur 62a est métallique et le deuxième ventilateur 62b en matière plastique en sorte que dans la figure 12 on écrase à chaud la tête des rivets 79b venus de moulage avec le deuxième ventilateur. Dans ce cas les rivets 79b au lieu d'être de forme creuse, comme dans les figures 11 et 12, sont de forme pleine et avantageusement un troisième moyen d'isolation thermique intervient au moins en majeure partie entre le flasque du ventilateur 62b et le rotor.
  • Les premier, deuxième et troisième moyens d'isolation thermique consistent par exemple en une couche ou un revêtement thermiquement isolant, par exemple en un matériau ayant les propriétés de l'amiante. Toutes les combinaisons sont possibles quelque soit la nature (métallique ou matière plastique) du ventilateur. Ces combinaisons s'appliquent également aux autres modes de réalisation.
  • Par exemple le deuxième ventilateur peut être doté sur l'une de ses faces d'un premier revêtement thermiquement isolant pour coopérer avec le rotor et sur l'autre de ses faces au niveau des branches 78b d'un revêtement pour coopérer avec les branches 78a. En variante le deuxième ventilateur est doté des trois moyens d'isolation thermique.
  • Toutes ces techniques peuvent être combinées pour la réalisation de l'ensemble des points de fixation du dispositif de ventilation comportant plusieurs ventilateurs superposés.
  • L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit.
  • Il est par exemple possible de prévoir un seul point de fixation par zone de recouvrement, ou bien plus de deux points. Par exemple toute la zone Z est dans une forme de réalisation au moins en partie une zone de collage. En variante les points de fixation peuvent être reliés pour former une bande de fixation par exemple obtenue par collage ou soudage transparent, dit aussi soudage traversant, du type laser. Cela est possible grâce à l'invention.
  • Il n'est pas obligatoire que toutes les portions superposées délimitant une zone de recouvrement comportent des points de fixation. Au moins une branche, par exemple une deuxième branche, peut être dépourvue de pale. Ainsi dans un mode de réalisation, une branche dépourvue de pale présente une portion de recouvrement avec une portion de recouvrement d'une branche dotée ou non d'une pale.
  • Comme on peut le voir notamment à la figure 2, l'un 62a des ventilateurs, ou les deux ventilateurs en variante, peut comporter une collerette centrale 84a de rigidification qui fait saillie axialement. Cette collerette 84a en variante est prolongée axialement pour former un manchon permettant le montage, par exemple par emmanchement à force, d'une cible magnétique annulaire utilisée dans le cas d'un alterno-démarreur, comme visible par exemple dans la figure 12 du document WO 01/69762 auquel on se reportera pour plus de précisions.
  • Cette collerette 84a rigidifie encore le premier ventilateur 62a, qui ainsi est dans un mode de réalisation plus épais que le ventilateur 62b. La collerette peut participer au centrage relatif des deux ventilateurs, notamment lorsque c'est le deuxième ventilateur 62b qui présente une telle collerette. Dans ce cas la périphérie interne du premier ventilateur est en contact intime avec la périphérie externe de cette collerette.
  • L'invention n'est pas limitée à la fixation de deux ventilateurs superposés pour la réalisation d'un dispositif de ventilation, le nombre de ventilateurs pouvant être plus élevé en fonction de la complexité du dispositif, et notamment en fonction du nombre et de la conformation des pales.
  • On a représenté aux figures 5 à 7 un autre exemple pour la réalisation d'un dispositif de ventilation arrière, qui est destiné à remplacer le dispositif arrière 42 représenté à la figure 1 qui est fixé sur la face transversale avant 44 de la roue polaire avant 20.
  • Des références identiques sont utilisées pour désigner des éléments identiques ou analogues à ceux décrits en référence aux figures 2 à 4.
  • La figure 5 illustre un dispositif de ventilation arrière selon l'invention qui est conçu à cette fin. Il porte la référence générale 60 et se monte, dans l'exemple de réalisation décrit en lieu et place du ventilateur arrière 42 de la figure 1, l'arrière du dispositif 60 étant en contact direct ou indirect avec la face transversale 46 de la roue arrière 21.
  • Ce dispositif de ventilation 60 comporte ici encore deux ventilateurs adjacents 62a, 62b, dénommés ci après respectivement premier ventilateur et second ventilateur.
  • Le second ventilateur 62b est destiné à être fixé, par exemple de manière connue par des points de soudage ou par rivetage, sur la face frontale 44 de l'extrémité axiale concernée de la roue polaire arrière 21 du rotor de la figure 1.
  • Le second ventilateur 62b est donc en contact avec la roue polaire concernée. Ce contact est un contact direct ou indirect, un troisième moyen d'isolation thermique, tel qu'un revêtement ou une couche de matière électriquement isolante, étant interposé au moins localement entre la roue polaire 21 concernée et le second ventilateur 62b.
  • Par comparaison avec l'exemple de réalisation précédent, on voit que l'un des deux ventilateurs, ici le premier ventilateur 62a, peut comporter des rainure ou nervures 86a d'orientation radiale pour le passage des liaisons filaires des extrémités du bobinage d'excitation 22 aux bagues collectrices du collecteur 18, ces nervures 86a participant aussi à la rigidification du premier ventilateur 62a.
  • Le deuxième ventilateur 62b est réalisé en deux parties, sensiblement en deux moitiés de manière à délimiter deux fentes 86b agencés en regard des faces ouvertes des rainures 86a.
  • Toutefois, grâce à le présence d'un très grand nombre de points de fixation mutuelle (non représentés) entre les portions en recouvrement des pales des deux ventilateurs, conformément aux enseignements de l'invention, il est possible de fixer de manière rigide et fiable chaque moitié du deuxième ventilateur 62b au premier ventilateur 62a.
  • Bien entendu suivant la taille du dispositif de ventilation, le deuxième ventilateur peut être réalisé en plus de deux parties, par exemple trois parties.
  • Ce deuxième ventilateur 62b est dans un mode de réalisation moins épais que le premier ventilateur 62a.
  • Les premières pales 68a comportent chacune un chanfrein d'extrémité 88a de manière à en améliorer la tenue mécanique à l'encontre de la force centrifuge.
  • Comme on l'a représenté à la figure 7, il est en variante possible de rigidifier une pale 68a par un embouti d'angle, ou refrappe, 90a formé à l'extrémité radiale de la pale au niveau du pli de raccordement entre sa partie principale active galbée et d'orientation axiale, et sa branche 78a.
  • Toutes ces dispositions (chanfrein d'extrémité, embouti d'angle) sont transposables au mode de réalisation des figures 2 à 4.
  • La figure 8 représente une variante de réalisation d'un dispositif de ventilation avant 60 selon l'invention à pales non régulières et qui comporte une seule série de points de fixation mutuelle 80 agencés en cercle et répartis de manière quasi régulière. Ce dispositif 60 est destiné à se monter à la place du dispositif avant 42 de ventilation de la figure 1.
  • Comme on peut le voir sur cette figure, les flasques annulaires centraux sont quasi entièrement dégagés, notamment en vue de l'aménagement des points de fixation du dispositif de ventilation 60 sur la roue avant 20 du rotor.
  • Toutes les combinaisons de dispositifs de ventilation sont possibles pour le refroidissement d'une machine électrique tournante qui peut aussi ne comporter qu'un seul dispositif de ventilation à l'une des extrémités axiales du rotor.
  • Toutes les combinaisons de formes, de nombres et d'implantation de pales entrent aussi dans le champ de l'invention.
  • En variante on peut également prévoir au moins un point de fixation 76 au niveau des flasques annulaires 64a, 64b.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, il est aussi possible de prévoir des portions de pales en recouvrement mutuelles qui ne sont pas nécessairement des portions des racines d'orientation transversales des pales, mais par exemples des portions d'orientation axiale prévues à cet effet ou appartenant aux parties actives galbées des pales.
  • On décrira maintenant un exemple de point de fixation 76 d'un dispositif de ventilation selon l'invention sur le rotor sachant que d'une manière générale l'un des ventilateurs 62a, 62b est conformé pour présenter des points de fixation 76 destinés à être fixés sur le rotor de la machine électrique tournante et qu'avantageusement ces s points de fixation 76 ont une plus grande taille que les points de fixation 80, 82 des deux ventilateurs 62a, 62b comme décrit de manière précitée.
  • Ce premier exemple illustré à la figure 9 correspond à un premier ventilateur 62a en matière plastique ou en métal et à un deuxième ventilateur 62b en métal.
  • Afin de permettre la réalisation d'un point de soudage 76 du deuxième flasque central métallique 64b sur une face transversale d'extrémité axiale du rotor, il est prévu un trou ou dégagement 92a dans le premier flasque 64a en matière plastique ou en métal.
  • De manière connue, pour une soudure de bonne tenue mécanique, le deuxième flasque comporte un embouti 94b en sorte que le point de soudage 76 sue le rotor est du type standard. On appréciera que le trou 92a dans le flasque 64a est de grande taille grâce à l'invention.
  • La figure 10 illustre une inversion par rapport à ce qui est représenté à la figure 9 avec le deuxième flasque 64b en matière plastique ou en métal et le premier flasque 64a en métal. On appréciera que le deuxième flasque est bien plaqué sur le rotor car il est pris en sandwich entre la face concernée du rotor de la figure 1 et le premier flasque 64a.
  • Le trou 92b dans le flasque 64b est également de grande taille grâce à l'invention ce qui permet d'emboutir localement le flasque 64a pour que celui-ci pénètre dans le trou 92b.Le flasque 64a est donc étagé localement en sorte que le point de soudure 76 est du type standard.
  • Bien entendu le point de soudure est obtenu en variante en emboutissant le flasque concerné dans l'autre sens par rapport aux figures 9 et 10. La figure 13, analogue à la figure 10, montre un tel mode de réalisation, l'embouti en sens inverse portant la référence 194a, la face dorsale de cet embouti faisant apparaître une empreinte de forme trapézoïdale.
  • En variante, l'embouti est plus profond comme visible en 294a et 394a dans les figures 14 et 15 analogues a la figure 10, l'embouti 394a étant de forme analogue à l'embouti 194a, tandis que l'embouti 294a est analogue à l'embouti 94a.
  • Bien entendu le dispositif de ventilation selon l'invention peut se monter dans un alternateur réversible, appelé alterno-démarreur, pouvant fonctionner également en mode moteur électrique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile comme décrit dans le document WO 01/69762 .
  • En variante ce dispositif de ventilation peut se monter dans un alternateur comportant un rotor à pôles saillants et/ou à aimants permanents comme décrit dans le document WO 02/054566 .
  • Dans ce document le rotor comporte un paquet de tôles découpées pour formation de logements, destinées à recevoir des aimants permanents, et pour formations de bras autour desquels sont enroulés des bobinages d'excitation. Les logements des aimants sont fermés par des pièces amagnétiques de maintien présentant des évidements de réception des bobinages d'excitation. Ces pièces s'étendent de part et d'autre du paquet de tôles en étant solidaire de ce paquet par exemple à l'aide de tirants traversants les pièces et les paquets de tôles.
  • C'est sur ces pièces que l'on vient fixer le dispositif de ventilation. Par exemple ces pièces de maintien sont dotées de bossages taraudés localement pour fixation par vissage du dispositif de ventilation comme dans le mode de réalisations des figures 15 et 16 de ce document WO 02/054566 .
  • L'alternateur peut également être refroidi par eau et être équipé de ventilateurs axiaux.
  • Les bobinages du stator peuvent comporter des éléments conducteurs en forme de barres, tels que des épingles globalement en forme de U et à section avantageusement rectangulaire comme décrit dans le document FR A 2 820 896 .
  • Le dispositif de ventilation interne selon l'invention permet de bien refroidir la tête des épingles car il peut avoir la forme voulue.
  • En variante les bobinages du stator comportent chacun un enroulement en triangle et un enroulement en étoile de section différente montés dans les mêmes encoches comme décrit dans les documents US A 4 163 187 et FR A 2 737 063 .
  • L'alternateur peut ne comporter qu'un dispositif de ventilation à l'arrière grâce à la puissance du dispositif de ventilation selon l'invention.
  • Le dispositif de ventilation selon l'invention, permet d'obtenir des pales de même configuration, notamment identiques mais qui sont très rapprochées et ainsi en grand nombre et/ou des pales de forme longue ou compliquée, et qui du fait ne peuvent pas être réalisées par pliage à partir d'un seul ventilateur.
  • Ainsi en variante au moins une pale de l'un des ventilateurs est dotée, en surplomb, d'une ailette s'étendant de manière inclinée ou perpendiculaire par rapport au plan du flasque du ventilateur concerné comme décrit et visible dans les figures 11 à 13 du document FR A 2 811 156 . D'une manière générale grâce à l'invention on peut obtenir les mêmes configurations à deux séries de pales de taille différente que dans le document FR A 2 811 156 précité et ce de manière simple et économique. Par exemple au moins une pale et de préférence certaines au moins des pales, d'au moins un des ventilateurs peuvent être ondulées ou être axialement de hauteur décroissante ou être planes et inclinées par rapport à une direction radiale comme respectivement dans les figures 6, 15 et 2 de ce document.
  • Le dispositif de ventilation permet de fabriquer aisément et économiquement au moins un ventilateur doté d'au moins une pale, de préférence de plusieurs pales, présentant une configuration telle que l'angle d'entrée formé sur le cercle interne entre la pale et la direction du rayon à ce point du cercle est sensiblement le même que l'angle de sortie formé sur le cercle extérieur entre la pale et le rayon correspondant comme décrit dans la demande FR 01 14301 déposée le 31/10/2001 , ledit angle pouvant être identique aux angles d'entrée et de sortie pour tous les points entre l'entrée et la sortie. Grâce à cette disposition on minimise les écoulements turbulents du fluide de refroidissement, ici de l'air, tout en ayant un grand nombre de pales.
  • Dans une variante on peut configurer au moins une partie des pales d'au moins un des ventilateurs de telle manière que l'angle d'incidence des pales, au niveau du bord d'attaque est compris entre 150° et 175°, et l'angle d'incidence des pales, au niveau du bord de fuite, est compris entre 90° et 165, par rapport à la tangente à un cercle engendré lors de la rotation des pales, le rapport entre le pas moyen des pales et la longueur moyenne de ces dernières est inférieure 0,975 comme décrit dans la demande FR 01 05772 déposée le 27/04/2001 . Grâce à cette disposition on diminue les pertes par frottement du fluide de refroidissement.
  • En variante au moins une pale d'au moins un des ventilateurs présente des perforations, telles que des trous ou des fentes, pour passage du fluide de refroidissement, ici de l'air, d'une face à l'autre de cette pale pour compenser le ralentissement de la veine de fluide et éviter ainsi le décollement du fluide et diminuer les bruits.
  • Au moins une pale d'au moins l'un des ventilateurs s'étend en variante de manière inclinée par rapport au plan perpendiculaire au flasque du ventilateur concerné.
  • Dans les modes de réalisation décrits les pales des ventilateurs s'étendent dans axialement dans le même sens.
  • En variante au moins un ventilateur comporte au moins une pale dirigée axialement en sens inverse par rapport aux autres pales en sorte que ce ventilateur comporte au moins deux pales s'étendant de part et d'autre de son flasque. Ces pales dans un mode de réalisation s'étendant dans l'espace présent entre les dents des roues polaires 20,21 du rotor 10.
  • L'un au moins des ventilateurs dans un mode de réalisation est réalisé par moulage d'un matériau plastique sur un insert avantageusement métallique en sorte que les pales peuvent être au moins partiellement en matière plastique. Par exemple l'insert s'étend au moins sensiblement sur l'étendue complète du flasque du ventilateur ou au moins sur les deux tiers de la partie surmoulée du ventilateur comme décrit dans le document FR A 2 830 293 auquel on se reportera pour plus de précisions.
  • Dans ce cas la pale est rapportée au moins en partie sur sa branche associée.
  • On appréciera que grâce aux zones de recouvrement Z selon l'invention, pour diminuer les bruits, on peut boucher au moins en partie l'espace existant entre les dents de la roue polaire adjacente comme visible à la figure 16. Dans cette figure on a représenté en 120 les dents de la roue polaire avant 20 et en 220 les espaces entre les dents 120, le ventilateur étant du type de celui de la figure 8. On voit que des zones de recouvrement Z se trouvent en regard des espaces 220 pour boucher ici en partie ceux-ci.
  • On appréciera que les découpes 178a entre deux branches consécutives 78a ne sont pas identiques comme visible dans cette figure 16. Cette disposition permet d'équilibrer par avance (pré-équilibrage) les ventilateurs en ajoutant ou en retirant de la matière en certains endroits. Cela est favorisé par les zones de recouvrement et les points de fixation selon l'invention permettant de rigidifier les branches l'invention.
  • Bien entendu la même chose peut être valable pour le ventilateur 62b.
  • L'équilibrage est en variante réalisé en réalisant au moins un perçage dans au moins l'un des ventilateurs au niveau d'une zone de recouvrement des branches comme visible en 176 à la figure 3 et en 276 à la figure 26, le perçage dans cette figure étant réalisé dans une branche appropriée du ventilateur 62a entre deux points de fixation 80, 82.
  • En variante on peut retirer de la matière au moins dans le ventilateur 62a et ce au voisinage d'un point de fixation des branches comme visible en 177 à la figure 3.
  • Bien entendu les chanfreins 88a permettent également de réaliser un équilibrage. Il en est de même en réalisant des ouvertures dans les pales.
  • On peut réaliser l'équilibrage dynamique par avance en rajoutant de la matière comme visible en 179 à la figure 16.
  • Avantageusement pour réduire les bruits et éviter des phénomènes de vibration le premier ventilateur 62a est monté avec précontrainte sur le rotor comme décrit par exemple dans le document FR A 2 743 951 , les faces 44 et/ou 46 des roues 20, 21 étant de forme tronconique et la fixation suer le rotor réalisée par rivetage ou sertissage.
  • Bien entendu on peut également utiliser les dispositions décrites dans le document FR A 2 603 142 pour monter avec précontrainte le premier flasque 64a, alors de forme convexe à l'état libre, sur le rotor de la machine.
  • Dans ce cas les deux ventilateurs sont fixés sur le rotor à l'aide d'une bague emmanchée à force sur des stries de l'arbre du rotor 14. En variante l'arbre est fileté et la bague consiste en un écrou. Avantageusement les filets de l'arbre du rotor son orienté en sens inverse par rapport au sens de rotation de la machine.
  • En variante le ventilateur 62a comporte, comme à la figure 2, une collerette emmanchée à force sur des stries de l'arbre du rotor.
  • En variante la bague est montée par frettage sur l'arbre du rotor.

Claims (19)

  1. Dispositif de ventilation (60) adapté à être fixé sur une face transversale d'extrémité axiale (44, 46) d'un rotor d'une machine électrique tournante, du type comportant :
    - un premier ventilateur (62a) comprenant un premier flasque central (64a) d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des premières pales (68a) ;
    - au moins un deuxième ventilateur (62b) comprenant un deuxième flasque central (64b) d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des deuxièmes pales (68b) ;
    et des moyens de fixation des deux ventilateurs (62a, 62b),
    dans lequel chaque flasque (64a, 64b) de ventilateur (62a, 62b) présente à sa périphérie externe, en saillie radialement vers l'extérieur, respectivement des premières branches (78a) et des deuxièmes branches (78b) et dans lequel certaines au moins des premières (78a) et secondes (78a) branches portent une pale,
    dans lequel au moins une première branche (78a) du premier ventilateur (62a) et au moins une deuxième branche (78b) du deuxième ventilateur (62b) comportent une première (78a) et une deuxième (78b) portion de recouvrement mutuel superposées pour formation d'une zone de recouvrement (Z),
    caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation (80, 82) des deux ventilateurs sont agencés au moins en partie au niveau de ladite zone de recouvrement (Z) et en ce que lesdits moyens de fixation des deux ventilateurs comportent au moins un point de fixation (80, 82) desdites portions de recouvrement (78a, 78b, Z) des deux branches (78a, 78b).
  2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation des deux ventilateurs comportent au moins deux points (80, 82) de fixation desdites portions de recouvrement (78a, 78b, Z) des deux branches.
  3. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux points de fixation (80, 82) sont agencés au voisinage d'extrémités opposés des deux portions de recouvrement des deux branches.
  4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux points de fixation (80, 82) sont décalés angulairement et radialement l'un par rapport à l'autre.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le ou les points de fixation sont réalisés par soudage ou collage.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'un des ventilateurs (62a, 62b) est conformé pour présenter des points de fixation (76) sur le rotor de la machine électrique tournante, en ce que les deux ventilateurs ((62a, 62b) comportent au moins deux zones de recouvrement (Z) dotées chacune d'au moins un point de fixation (80, 82) et en ce que lesdits points de fixation (76) de l'un des ventilateurs (62a,62b) sur le rotor de la machine électrique tournante ont une plus grande taille que les points de fixation (80, 82) des deux ventilateurs (62a, 62b) .
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que une partie des moyens de fixation est implantée an voisinage de l'un des points de fixation sur le rotor.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des moyens d'équilibrage sont implantés au niveau du point de fixation (80, 82) desdites portions de recouvrement (78a, 78b, Z) des deux branches (78a, 78b).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième portion de recouvrement mutuel des branches (78a, 78b, Z) sont des portions planes qui s'étendent dans des plans transversaux parallèles.
  10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacune desdites portions planes transversales de recouvrement mutuel des branches (78a, 78b, Z) s'étend dans le même plan que le flasque central (64a, 64b) à partir duquel s'étend la pale correspondante (68a, 68b).
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'un (62b) des ventilateur (62a, 62b) est en plusieurs parties fixées sur l'autre ventilateur (62a) par les moyens de fixation (80, 82) des deux ventilateurs.
  12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les flasques centraux sont superposés et adjacents et leurs moyens de fixation sont constitués par une ou plusieurs séries de points de fixation.
  13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la ou plusieurs séries de points de fixation sont agencés en cercle(s) qui sont répartis à la surface des deux flasques superposés.
  14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des pales de l'un des ventilateurs est porté par une branche dotée d'une une portion de recouvrement (Z) avec une portion de recouvrement d'une branche portant une pale de l'autre ventilateur, et en ce que lesdits moyens de fixation (80, 82) des deux ventilateurs sont agencés au moins en partie au niveau de certaines au moins desdites portions de recouvrement des branches.
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un moyen d'indexation angulaire (72a, 74a, 72b, 74b) intervient entre les premier et deuxième flasques (64a, 64b) pour positionner angulairement les premières pales par rapport aux deuxièmes pales et en ce que les premier et deuxième flasques (64a, 64b) sont superposés.
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un moyen d'isolation thermique est interposé entre la première (78a) et la deuxième (78b) portion de recouvrement mutuel.
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une pale de l'un des ventilateurs est interposée angulairement entre au moins deux pales consécutives de l'autre des ventilateurs.
  18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les flasques des ventilateurs sont métalliques et en ce que les pales sont obtenues par découpe et pliage à partir de leur flasque métallique.
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les flasques des ventilateurs sont de forme annulaire.
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