FR2679713A1

FR2679713A1 - Alternator rotor for motor vehicles

Info

Publication number: FR2679713A1
Application number: FR9109296A
Authority: FR
Inventors: Galliet Michel
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1993-01-29
Also published as: FR2679713B1

Abstract

The present invention relates to an alternator rotor for a motor vehicle particularly comprising pole piece wheels (11, 12) having, at their periphery, teeth (17, 18) interleaving alternately when the two pole piece wheels (11, 12) are assembled together, the teeth (17, 18) thus forming interstices (19) between them, filled with a non-magnetic material. Application: motor vehicles.

Description

La présente invention concerne, d'une manière générale, un rotor d'alternateur pour véhicule automobile, et plus particulièrement un rotor monté de façon tournante dans un stator et constitué de deux roues polaires se faisant vis-à-vis. The present invention relates, in general, to an alternator rotor for a motor vehicle, and more particularly to a rotor rotatably mounted in a stator and consisting of two pole wheels facing each other.

Ces deux roues polaires comportent chacune des dents sensiblement parallèles à l'axe du rotor en forme de griffes. Les dents de l'une des roues polaires sont angulairement décalées par rapport aux dents de l'autre roue de manière à ce que les dents des deux roues polaires s'entrepenètrent alternativement. These two pole wheels each have teeth substantially parallel to the axis of the rotor in the form of claws. The teeth of one of the pole wheels are angularly offset with respect to the teeth of the other wheel so that the teeth of the two pole wheels alternately interpenetrate.

Dans un alternateur avec balais, les deux roues polaires sont rendues solidaires de l'arbre de l'alternateur alors que dans un alternateur sans balais, l'une des roues polaires est solidaire de l'arbre, l'autre roue étant solidaire de la première par un anneau en matériau amagnétique. In a brushed alternator, the two pole wheels are made integral with the alternator shaft while in a brushless alternator, one of the pole wheels is secured to the shaft, the other wheel being secured to the first by a ring of non-magnetic material.

Les alternateurs de ce type doivent fournir une puissance de plus en plus importante dans un encombrement de plus en plus réduit, ce qui conduit pour de tels alternateurs à les faire fonctionner à des vitesses de rotation de plus en plus élevées, de l'ordre de 18 à 20 000 tours/minute. Alternators of this type must supply more and more power in an increasingly reduced space requirement, which leads for such alternators to operate them at increasingly higher rotational speeds, of the order of 18 to 20,000 revolutions / minute.

I1 en résulte au niveau des roues polaires un brassage de l'air important dû en particulier aux perturbations aérodynamiques résultant de la configuration des dents imbriquées les unes dans les autres. Ces perturbations ont pour résultat de provoquer un échauffement important de l'air ambiant d'où une diminution importante du rendement global de la machine. I1 results at the level of the pole wheels a significant mixing of the air due in particular to aerodynamic disturbances resulting from the configuration of the teeth nested one inside the other. These disturbances have the result of causing significant heating of the ambient air, hence a significant reduction in the overall efficiency of the machine.

Cet échauffement est encore accentué quand l'ensemble de l'alternateur est enferme dans un boîtier étanche. En effet, dans une telle configuration, l'évacuation des calories produites s'effectuant uniquement par les surfaces du stator en contact avec les parois extérieures du boîtier, l'échauffement de l'air qui se trouve ainsi dans un espace confiné devient tel qu'il peut provoquer une dilatation de l'ensemble du rotor amenant une déformation des roues polaires pouvant entraîner jusqu'à leur détérioration par exemple par contact entre les extrémités de leurs dents et les tôles du stator. Pour le moins, un tel échauffement diminue l'ensemble du rendement de l'alternateur de façon inadmissible. This heating is further accentuated when the entire alternator is enclosed in a sealed housing. In fact, in such a configuration, the evacuation of the calories produced being effected only by the surfaces of the stator in contact with the outer walls of the housing, the heating of the air which is thus found in a confined space becomes such that 'It can cause expansion of the entire rotor causing deformation of the pole wheels which can lead to their deterioration, for example by contact between the ends of their teeth and the stator sheets. At the very least, such overheating unacceptably lowers the overall efficiency of the alternator.

La présente invention résoud ces problèmes et propose à cet effet un rotor d'alternateur pour véhicule automobile comprenant notamment des roues polaires présentant à leur périphérie des dents s'imbriquant alternativement lorsque les deux roues polaires sont assemblées, les dents ménageant ainsi entre elles des interstices, caractérisé en ce que, d'une part, chacune des roues polaires ont des moyens de fixation propres disposés en dehors desdits interstices et, d'autre part, lesdits interstices sont remplis d'un matériau amagnétique. The present invention solves these problems and proposes for this purpose an alternator rotor for a motor vehicle comprising in particular pole wheels having at their periphery teeth alternately interlocking when the two pole wheels are assembled, the teeth thus forming gaps between them. , characterized in that, on the one hand, each of the pole wheels have their own fixing means arranged outside said interstices and, on the other hand, said interstices are filled with a non-magnetic material.

De préférence le matériau amagnétique est de l'aluminium. Preferably the non-magnetic material is aluminum.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en regard des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue d'ensemble d'un double rotor suivant l'invention ;
- la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne A-A de la figure 1.The invention will be better understood on reading the description which will follow with reference to the appended drawings in which
- Figure 1 is an overview of a double rotor according to the invention;
- Figure 2 is a partial section along the line AA in Figure 1.

L'exemple de réalisation dans les figures 1 et 2 illustre un rotor double suivant l'invention pour un alternateur double dont les rotors sont coaxiaux. The embodiment in Figures 1 and 2 illustrates a double rotor according to the invention for a double alternator whose rotors are coaxial.

Chaque rotor étant identique, les mêmes repères seront utilisés pour désigner les pièces constitutives de chacun d'eux. Chaque rotor 10 est constitué de deux roues polaires 11 et 12. Each rotor being identical, the same references will be used to designate the constituent parts of each of them. Each rotor 10 is made up of two pole wheels 11 and 12.

La roue polaire 11 se présente sous la forme générale d'un disque circulaire et est rendue solidaire d'un arbre moteur 13, par exemple par des cannelures 22, ledit arbre étant entraîné, de manière connue en soi par le moteur à combustion interne. The pole wheel 11 is in the general form of a circular disc and is made integral with a drive shaft 13, for example by splines 22, said shaft being driven, in a manner known per se by the internal combustion engine.

Adjacent à la roue polaire 11 se trouve un noyau 14 également solidaire de l'arbre moteur 13. Adjacent to the pole wheel 11 is a core 14 also integral with the motor shaft 13.

Dans l'exemple représenté, qui correspond à la constitution d'un rotor pour alternateur sans balais, la roue polaire 12 est rendue solidaire de la roue polaire 11 par un anneau circulaire 15 fixé par des vis 16. In the example shown, which corresponds to the constitution of a rotor for a brushless alternator, the pole wheel 12 is made integral with the pole wheel 11 by a circular ring 15 fixed by screws 16.

Pour un rotor destiné à un alternateur avec balais, la roue polaire 12 serait identique à la roue polaire 11 et rendue solidaire en rotation de l'arbre moteur 13. For a rotor intended for a brushed alternator, the pole wheel 12 would be identical to the pole wheel 11 and made integral in rotation with the motor shaft 13.

Dans tous les cas, ainsi qu'on le voit en particulier sur la figure 1, chaque roue polaire 11,12 comporte à leur périphérie des dents respectivement 17,18 qui viennent s'imbriquer alternativement lorsque les deux roues polaires 11,12 sont assemblées. In all cases, as can be seen in particular in FIG. 1, each pole wheel 11,12 has teeth 17,18 respectively on their periphery which come to nest alternately when the two pole wheels 11,12 are assembled .

L'imbrication des dents 17,18 constitue entre elles des interstices 19 qui provoquent, ainsi qu'il a été explicité plus avant, un brassage de l'air important. The nesting of the teeth 17, 18 constitutes between them gaps 19 which cause, as has been explained above, a substantial mixing of the air.

De manière à éliminer au maximum ce brassage, et suivant l'invention, on remplit par exemple par surmoulage, les interstices 19 des dents 17,18 d'un matériau amagnétique de manière à ce qu'il affleure les faces périphériques extérieure 20 et interieure 21 de l'ensemble des roues polaires 11 et 12. In order to eliminate this mixing as much as possible, and according to the invention, the interstices 19 of the teeth 17, 18, for example, are filled with overmolding, so that it is flush with the external peripheral and internal faces 20 21 of the set of pole wheels 11 and 12.

De préférence le matériau utilisé est de l'aluminium. Preferably the material used is aluminum.

On peut également utiliser de la résine à faible coefficient de dilatation linéaire. It is also possible to use resin with a low coefficient of linear expansion.

On appréciera que ce surmoulage ne contribue en rien à la rigidification de l'ensemble mais que, associé aux moyens de fixation classique des roues polaires 11,12, il permet de diminuer de façon considérable les perturbations aérodynamiques en particulier au niveau des dents 17,18. It will be appreciated that this overmolding contributes nothing to the stiffening of the assembly but that, associated with the conventional fixing means of the pole wheels 11, 12, it makes it possible to considerably reduce the aerodynamic disturbances in particular at the level of the teeth 17, 18.

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante que l'homme de l'art pourrait y apporter. Of course, the present invention is not limited to the embodiment described and shown, but encompasses any variant that a person skilled in the art could make.

En particulier, elle s'applique aussi bien à un alternateur simple ou double sans balais, qu'à un alternateur avec balais dont les deux roues polaires sont alors solidaires de l'arbre moteur. In particular, it applies as well to a single or double brushless alternator as to an alternator with brushes, the two pole wheels of which are then secured to the motor shaft.

Claims

1) Alternator rotor for a motor vehicle comprising in particular pole wheels (11,12) having teeth (17,18) at their periphery which are nested alternately when the two pole wheels (11,12) are assembled, the teeth ( 17,18) thus creating gaps between them (19), characterized in that, on the one hand, each of the pole wheels (11,12) have their own fixing means (15,16,22) arranged outside said interstices (19), and, on the other hand, said interstices (19) are filled with a non-magnetic material.

2) Rotor according to claim 1, characterized in that the non-magnetic material is aluminum.

3) Rotor according to claim 1, characterized in that the non-magnetic material is a resin with a low coefficient of linear expansion.