FR2693324A3 - Electrical machine, preferably three-phase generator for motor vehicles. - Google Patents
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Abstract
a) Machine électrique, de préférence générateur de courant triphasé pour véhicules automobiles, b) machine caractérisée en ce qu'une collerette annulaire (20) dirigée axialement vers l'extérieur et formée concentriquement sur l'alésage du palier (12) dans la zone de palier de la partie (10) du boîtier de la machine, s'étend en direction axiale jusqu'à proximité immédiate devant le disque centrifugeur (19), tandis que ce disque centrifugeur (19) a un plus grand diamètre externe que la collerette annulaire jouant le rôle de bord d'égouttage des projections d'eau. c) L'invention se rapporte aux machines électriques, de préférence générateurs de courant triphasé pour véhicules automobiles.a) Electric machine, preferably three-phase current generator for motor vehicles, b) machine characterized in that an annular flange (20) directed axially outwards and formed concentrically on the bore of the bearing (12) in the area bearing of the part (10) of the machine housing, extends in the axial direction to immediate proximity in front of the centrifuge disc (19), while this centrifuge disc (19) has a larger external diameter than the flange ring finger playing the role of draining edge of water projections. c) The invention relates to electrical machines, preferably three-phase current generators for motor vehicles.
Description
i Machine électrique, de préférence générateur de courant triphasé pouri Electrical machine, preferably three-phase generator for
véhicules automobiles " L'invention part d'une machine électrique, de préférence générateur de courant triphasé pour véhicules automobiles, avec un rotor monté de façon autonome et une poulie qui est fixée sur l'extrémité côté entraînement de l'arbre de la machine et qui est munie d'un disque centrifugeur formé sur elle, disposé devant le palier à billes côté entraînement et recouvrant l'alésage de palier d'une partie du boîtier The invention is based on an electric machine, preferably a three-phase generator for motor vehicles, with an independently mounted rotor and a pulley which is attached to the drive side end of the machine shaft and which is provided with a centrifugal disc formed thereon, disposed in front of the drive-side ball bearing and covering the bearing bore of a housing portion
de la machine pour centrifuger les projections d'eau. of the machine to centrifuge the splashes of water.
Dans une machine électrique de ce type connue d'après la figure 1 du document DE-GM 89 15 212, le palier à billes côté entraînement est bloqué, par sa bague interne placée sur l'arbre de la machine, entre un épaulement annulaire de l'arbre de la machine et une bague d'entretoisement contre laquelle est bloquée la poulie à l'extrémité de l'arbre de la machine La bague d'entretoisement forme20 alors sur sa périphérie externe, un intervalle annulaire avec l'anneau de serrage fixé à la bride du palier et recouvrant vers l'avant le palier à billes, afin de protéger contre les projections d'eau la chambre interne du palier à billes remplie de graisse.25 La partie arrière de la poulie à plusieurs gorges de la machine, forme alors une sorte de disque centrifugeur pour centrifuger les projections d'eau, car l'eau pénétrant entre l'anneau de serrage et la poulie est projetée à l'extérieur lors du fonctionnement de la machine par la face arrière de la poulie en rotation Selon la figure 2 de ce document, l'anneau de serrage du palier à billes est remplacé par un épaulement annulaire sur la bride du boîtier et la poulie est formée à partir d'une tôle, si bien que là également, l'eau progressant vers l'alésage du palier entre la bride du boîtier et la poulie, peut être projetée radialement vers l'extérieur par la In an electric machine of this type known from FIG. 1 of DE-GM 89 15 212, the drive-side ball bearing is blocked, by its internal ring placed on the shaft of the machine, between an annular shoulder of the shaft of the machine and a spacer ring against which is blocked the pulley at the end of the shaft of the machine The spacer ring forms20 then on its outer periphery, an annular gap with the clamping ring attached to the bearing flange and covering the ball bearing forward to protect against splashing of water the inner chamber of the grease-filled ball bearing.25 The rear part of the multi-groove pulley of the machine , then forms a kind of centrifugal disc for centrifuging the splashes of water, because the water penetrating between the clamping ring and the pulley is projected outside during operation of the machine by the rear face of the pulley. Rotatio According to FIG. 2 of this document, the ring of the ball bearing is replaced by an annular shoulder on the flange of the housing and the pulley is formed from a sheet, so that also there the water progressing towards the bore of the bearing between the flange of the housing and the pulley, can be projected radially outwards by the
surface arrière de la poulie.rear surface of the pulley.
Ces solutions ne sont toutefois pas totalement satisfaisantes lors de la mise en oeuvre de la machine électrique dans le véhicule automobile, car notamment lors du lavage du moteur, elles sont exposées à de fortes projections d'eau ou même à des jets d'eau, de sorte que cette eau, lorsque le moteur est à l'arrêt, peut pénétrer dans le palier à billes par l'interstice annulaire entre l'alésage du palier et la bague d'entretoisement, mais ne peut plus s'évacuer de l'anneau de serrage recouvrant le palier However, these solutions are not totally satisfactory when the electric machine is used in the motor vehicle, because, in particular when the motor is being washed, they are exposed to strong splashes of water or even to water jets, so that this water, when the engine is stopped, can enter the ball bearing by the annular gap between the bore of the bearing and the spacer ring, but can not escape from the clamping ring covering the bearing
à billes ou bien de la collerette du boîtier. ball or the collar of the housing.
Le but de l'invention est d'améliorer, d'une façon aussi économique que possible, la protection contre les projections d'eau du palier côté The object of the invention is to improve, as economically as possible, the protection against splashing water from the landing side
entraînement des machines électriques. driving electrical machines.
Ce but est atteint, selon l'invention en ce qu'une collerette annulaire dirigée axialement vers l'extérieur et formée concentriquement sur l'alésage du palier dans la zone de palier de la partie du boîtier de la machine, s'étend en direction axiale jusqu'à proximité immédiate devant le disque centrifugeur, tandis que ce disque centrifugeur a un plus grand diamètre externe que la collerette annulaire jouant le rôle de bord d'égouttage des This object is achieved according to the invention in that an annular flange directed axially outwards and concentrically formed on the bore of the bearing in the bearing area of the housing part of the machine extends in the direction axial to the immediate vicinity in front of the centrifuge disc, while this centrifuge disc has a larger external diameter than the annular flange acting as the drip edge of
projections d'eau.splashing water.
Grâce aux dispositions mentionnées ci- Thanks to the provisions mentioned
dessus, on obtient que l'eau pénétrant entre la bride de palier de la machine et la poulie, circule sur une collerette annulaire sur la bride de palier ou bien sur la partie du carter de la machine électrique portant le palier, tandis que cette collerette annulaire jouant le rôle de bord d'égouttage, entoure à une faible distance de la poulie, l'alésage du palier De là, la plus grande partie de l'eau s'égoutte ensuite de la zone inférieure de la collerette annulaire et le reste arrive dans l'interstice annulaire formé entre le disque centrifugeur et la collerette annulaire, d'o il est above, it is obtained that the water penetrating between the bearing flange of the machine and the pulley, flows on an annular flange on the bearing flange or on the part of the housing of the electrical machine bearing the bearing, while this collar annulus acting as a drip edge, surrounds at a short distance from the pulley, the bore of the bearing From there, most of the water then drips from the lower zone of the annular collar and the rest arrives in the annular gap formed between the centrifugal disc and the annular collar, where it is
projeté vers l'extérieur par la poulie en rotation. projected outward by the rotating pulley.
L'épaulement annulaire sur l'alésage du palier est choisi de façon qu'il ne recouvre que la bague externe du palier à billes, formant ainsi pour celui-ci une butée axiale et laissant libre la partie en rotation du palier Ainsi, même lorsque le moteur est arrêté, l'eau en provenance des installations de lavage ou du lavage du moteur et progressant vers le palier à billes, est immédiatement évacuée à nouveau vers le bas par l'intermédiaire de la collerette annulaire. Des compléments avantageux et des améliorations des dispositions mentionnées ci-dessus, The annular shoulder on the bore of the bearing is chosen so that it covers only the outer ring of the ball bearing, thus forming for it an axial stop and leaving free the rotating portion of the bearing Thus, even when the engine is stopped, the water coming from the washing facilities or from the washing of the engine and progressing towards the ball bearing, is immediately evacuated again downwards by means of the annular flange. Advantageous additions and improvements to the provisions mentioned above,
résultent d'autres caractéristiques de l'invention. result from other features of the invention.
C'est ainsi que le trajet de l'eau vers le palier à billes est prolongé ou bien rendu plus difficile, lorsque derrière le disque centrifugeur en direction axiale, au moins deux épaulements annulaires de diamètres différents font saillie dans la partie antérieure de l'alésage du palier, tandis qu'au moins l'épaulement annulaire le plus grand délimite avec l'alésage du palier, un petit interstice annulaire Un interstice annulaire formant un labyrinthe entre l'épaulement annulaire et la zone de l'alésage du palier peut être obtenu en ce que derrière le disque centrifugeur, se trouvent tout d'abord l'épaulement annulaire avec le plus grand diamètre, et ensuite l'épaulement annulaire avec le plus petit diamètre, et que ces deux épaulements annulaires s'avancent dans une zone de l'alésage du palier étagée de façon correspondante La distance axiale la plus réduite possible entre le disque centrifugeur et la collerette annulaire est ajustée d'une façon simple en ce qu'un autre épaulement annulaire avec un diamètre encore plus petit s'applique par son côté frontal contre la Thus, the path of the water towards the ball bearing is prolonged or made more difficult, when behind the centrifugal disc in the axial direction, at least two annular shoulders of different diameters protrude into the anterior part of the ball bearing. bearing bore, while at least the largest annular shoulder defines with the bore of the bearing, a small annular gap. An annular gap forming a labyrinth between the annular shoulder and the bore area of the bearing may be obtained in that behind the centrifugal disc are first the annular shoulder with the largest diameter, and then the annular shoulder with the smallest diameter, and that these two annular shoulders advance in a zone of the corresponding stepped bearing bore The smallest possible axial distance between the centrifugal disk and the annular flange is adjusted in a simple manner in that another annular shoulder with an even smaller diameter is applied by its front side against the
bague interne du palier à billes.inner ring of the ball bearing.
Une solution particulièrement avantageuse consiste en ce que derrière le disque centrifugeur, se trouvent tout d'abord l'épaulement annulaire avec le plus petit diamètre et ensuite, l'épaulement annulaire avec le plus grand diamètre, tandis que l'épaulement annulaire se trouvant immédiatement derrière le disque centrifugeur forme une rigole d'évacuation pour l'eau A particularly advantageous solution is that behind the centrifugal disc there is first the annular shoulder with the smallest diameter and then the annular shoulder with the largest diameter, while the annular shoulder being immediately behind the centrifuge disc forms a drainage channel for water
arrivant derrière le disque centrifugeur. arriving behind the centrifuge disc.
Une autre solution avantageuse pour la protection du palier contre la pulvérisation et la projection d'eau consiste en ce que la zone de bordure Another advantageous solution for protecting the bearing against spraying and splashing water is that the edge zone
extérieure du disque centrifugeur faisant saillie au- outer surface of the centrifugal disc protruding
dessus de la collerette annulaire de la bride de palier est courbé vis-à-vis de la bride de palier, de façon qu'il se trouve à proximité immédiate de la collerette annulaire et se termine à proximité above the annular flange of the bearing flange is curved with respect to the bearing flange, so that it is in close proximity to the annular flange and ends close to
immédiate devant la paroi de la bride de palier. immediately in front of the wall of the bearing flange.
Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et vont Two embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings and will
être exposés plus en détail dans la description ci- to be explained in more detail in the description below.
après. la figure 1 montre la partie côté entraînement d'un générateur de courant triphasé pour véhicules automobiles en section transversale avec un bord d'égouttage bordant l'alésage du palier et un interstice formant labyrinthe entre l'alésage du palier et la poulie, la figure 2 montre la partie côté entraînement du générateur de courant triphasé en section transversale avec, sur la poulie, une rigole d'évacuation qui est disposée au dessous du bord d'égouttage sur l'alésage du palier directement after. FIG. 1 shows the drive-side portion of a three-phase motor vehicle generator in cross-section with a drip edge bordering the bearing bore and a labyrinth gap between the bearing bore and the pulley, FIG. 2 shows the drive side portion of the three-phase cross-section current generator with a discharge channel on the pulley which is disposed below the drip edge on the bore of the bearing directly.
derrière le disque centrifugeur.behind the centrifuge disc.
la figure 3 apporte une solution en montrant une Figure 3 provides a solution by showing a
coupe de bordure courbée du disque centrifugeur au- curved edge cutter of the centrifugal disc
dessus de la collerette de l'alésage de palier. above the flange of the bearing bore.
Sur la figure 1 est représentée la moitié supérieure d'un générateur de courant triphasé pour des véhicules automobiles avec sa partie de boîtier 10 côté entraînement réalisée sous la forme de bride de palier et représentée en coupe partielle Un palier à billes 11, côté entraînement, est logé par sa bague externe dans un alésage de palier 12 de la partie 10 du boîtier, alésage qui est partiellement recouvert à l'avant par un épaulement annulaire 13 et à l'arrière par un anneau de serrage 14 La bague interne du palier à billes 11 est placée sur un arbre 15 du moteur monté d'une façon autonome de la machine, et elle est bloquée entre l'épaulement annulaire 16 de l'arbre 15 et une poulie 17 à plusieurs gorges, qui In Figure 1 is shown the upper half of a three-phase current generator for motor vehicles with its drive-side housing portion in the form of a bearing flange and shown in partial section. A ball bearing 11, drive side, is housed by its outer ring in a bearing bore 12 of the portion 10 of the housing, bore which is partially covered at the front by an annular shoulder 13 and at the rear by a clamping ring 14 The inner ring of the bearing to 11 is placed on a shaft 15 of the motor mounted independently of the machine, and is locked between the annular shoulder 16 of the shaft 15 and a pulley 17 with several grooves, which
est fixée à l'extrémité de l'arbre 15 par un écrou 18. is attached to the end of the shaft 15 by a nut 18.
Pour protéger le palier à billes 11 contre les projections d'eau, un disque centrifugeur 19 est formé à l'extrémité arrière de la poulie 17, ce disque recouvrant conjointement avec l'épaulement annulaire 13, l'alésage de palier 12 côté frontal En outre, pour améliorer la protection du palier à billes 11 contre les pénétrations d'eau dans la zone de palier, l'épaulement annulaire 13 de la partie 10 du boîtier de la machine, est muni d'une collerette annulaire 20 orientée axialement vers l'extérieur qui, en direction axiale, s'étend jusqu'a proximité immédiate du disque centrifugeur 19 Cette collerette annulaire formée sur la partie 10 du boîtier sert de bord d'égouttage pour les projections d'eau pénétrant entre la partie 10 du boîtier et la poulie 17 Pour maintenir éloignées de l'emplacement du palier les projections d'eau arrivant obliquement du côté frontal, le disque centrifugeur 19 est prévu avec un diamètre externe plus grand que celui de la collerette annulaire 20 sur la partie 10 To protect the ball bearing 11 against splashing water, a centrifugal disc 19 is formed at the rear end of the pulley 17, this disc covering together with the annular shoulder 13, the bearing bore 12 front side In in addition, to improve the protection of the ball bearing 11 against the penetration of water into the bearing area, the annular shoulder 13 of the part 10 of the machine housing is provided with an annular collar 20 oriented axially towards the an annular flange formed on the portion 10 of the housing serves as a drip edge for splashing water penetrating between the portion 10 of the housing and the pulley 17 To keep away from the location of the bearing splash water arriving obliquely from the front side, the centrifugal disc 19 is provided with an outer diameter larger than that of the glue Annular Ring 20 on Part 10
du boîtier.of the case.
En direction axiale de la machine, deux épaulements annulaires 21, 22 avec des diamètres différents, sont formés sur la poulie 17 derrière le disque centrifugeur 19 Derrière le disque centrifugeur 19 se trouve tout d'abord l'épaulement annulaire 21 avec le plus grand diamètre, et ensuite In the axial direction of the machine, two annular shoulders 21, 22 with different diameters are formed on the pulley 17 behind the centrifuge disc 19 Behind the centrifuge disc 19 is first the annular shoulder 21 with the largest diameter , and then
l'épaulement annulaire 22 avec le plus petit diamètre. the annular shoulder 22 with the smallest diameter.
Les deux épaulements annulaires 21, 22 s'avancent alors dans une zone antérieure 12 a étagée de façon correspondante de l'alésage de palier 12, de sorte qu'il en résulte entre la zone 12 a de l'alésage du palier et les épaulements annulaires 21, 22, un interstice annulaire 23 formant labyrinthe Pour pouvoir ajuster de façon aussi précise que possible l'interstice axial entre l'épaulement annulaire 13 de la partie 10 du boîtier et le disque centrifugeur tournant 19, il est formé sur l'extrémité arrière de la poulie 17, un autre épaulement annulaire 24 avec un diamètre encore plus petit, et qui s'applique par son côté frontal contre la bague interne du palier à billes 11 Ainsi, avec la mise en place du palier à billes 11 dans l'alésage de palier 12 de la machine, la distance axiale entre le disque centrifugeur 19 et la collerette annulaire entourant concentriquement The two annular shoulders 21, 22 then project into an anterior zone 12 staggered correspondingly to the bearing bore 12, so that it results between the zone 12a of the bore of the bearing and the shoulders 21, 22, an annular gap 23 forming a labyrinth To be able to adjust as accurately as possible the axial gap between the annular shoulder 13 of the portion 10 of the housing and the rotating centrifugal disc 19, it is formed on the end rear of the pulley 17, another annular shoulder 24 with an even smaller diameter, and which is applied by its front side against the inner ring of the ball bearing 11 Thus, with the introduction of the ball bearing 11 in the bearing bore 12 of the machine, the axial distance between the centrifugal disk 19 and the concentric surrounding ring flange
l'alésage du palier, est prédéfinie de façon fixe. the bore of the bearing is predefined in a fixed manner.
Cette distance peut être choisie aussi petite que le permettent les tolérances de fabrication dans la zone de palier de la machine, ou bien sur la poulie 17 Si, cependant, de l'eau pénétrait par l'intermédiaire de l'interstice annulaire 23 dans l'espace 26 en avant du palier 11, elle pourrait s'y écouler immédiatement This distance can be chosen as small as the manufacturing tolerances allow in the bearing zone of the machine, or on the pulley 17 If, however, water penetrates through the annular gap 23 into the space 26 in front of landing 11, it could flow immediately
vers le bas.down.
Dans le second exemple de réalisation de l'invention selon la figure 2, les parties identiques à celles de la figure 1 sont désignées par les mêmes références Dans cette figure, et contrairement à la figure 1, la zone antérieure 12 a de l'alésage de palier 12 n'est pas épaulée au niveau de la collerette annulaire 20 En outre, dans cette figure, derrière le disque centrifugeur 19 de la poulie 17 est tout d'abord formé l'épaulement annulaire 22 avec le plus petit diamètre et ensuite, l'épaulement annulaire 21 avec le plus grand diamètre Ainsi, l'épaulement annulaire 22 placé immédiatement derrière le disque centrifugeur 19 forme une rigole d'évacuation 25 pour l'eau parvenant derrière le disque centrifugeur 19 Le plus grand épaulement annulaire 21 formé derrière la rigole d'évacuation 25 délimite alors, avec la zone 12 a de l'alésage de palier qui l'entoure, un petit interstice annulaire 23 Dès que lors du fonctionnement de la machine, de l'eau pénètre dans l'interstice axial entre le disque centrifugeur 19 et la collerette annulaire 20, cette eau s'écoule dans la rigole d'évacuation 25 d'o elle est projetée vers l'extérieur par le disque centrifugeur 19 Même lorsque la machine est à l'arrêt, l'eau peut arriver à la zone de palier de la machine, par exemple lors d'un lavage du moteur ou bien dans des installations de lavage de véhicules, auquel cas cette eau arrive tout d'abord par l'intermédiaire du bord d'égouttage de la collerette annulaire 20 dans la rigole d'évacuation 25 de la poulie 17 disposée au-dessous et s'égoutte à partir de là vers le bas, de sorte qu'elle ne peut pas progresser par l'intermédiaire de l'interstice In the second exemplary embodiment of the invention according to FIG. 2, the parts identical to those of FIG. 1 are designated by the same references. In this figure, and contrary to FIG. 1, the front zone 12 has a bore. In addition, in this figure, behind the centrifugal disc 19 of the pulley 17 is first formed the annular shoulder 22 with the smallest diameter and then, the annular shoulder 21 with the largest diameter Thus, the annular shoulder 22 placed immediately behind the centrifugal disc 19 forms a discharge channel 25 for the water coming behind the centrifugal disc 19 The largest annular shoulder 21 formed behind the centrifugal disc 19 discharge channel 25 then delimits, with the zone 12a of the bearing bore which surrounds it, a small annular gap 23 As soon as during operation of the machine, water enters ns the axial gap between the centrifugal disc 19 and the annular flange 20, this water flows into the discharge channel 25 o it is projected outwardly by the centrifugal disc 19 Even when the machine is at the stopping, the water can reach the bearing area of the machine, for example during a washing of the engine or in vehicle washing facilities, in which case this water first arrives via the drip edge of the annular collar 20 in the discharge channel 25 of the pulley 17 disposed below and drips from there downwards, so that it can not progress through the gap
annulaire 23 vers le palier 11.annular 23 to the landing 11.
Il est avantageux, pour l'assemblage de la machine électrique, que le disque centrifugeur 19 avec les épaulements annulaires 21, 22, 24 placés derrière et la poulie 17, soit réalisé d'un seul tenant Mais la solution selon l'invention peut également être réalisée lorsque les épaulements annulaires 21, 22, et 24 derrière un disque centrifugeur 19, soient fabriqués individuellement ou en commun en tant que pièces supplémentaires et sont bloqués entre le palier à billes 11 et la poulie 17 selon une succession It is advantageous for the assembly of the electric machine that the centrifugal disc 19 with the annular shoulders 21, 22, 24 placed behind and the pulley 17 is made in one piece. However, the solution according to the invention can also be be performed when the annular shoulders 21, 22, and 24 behind a centrifugal disk 19, are individually or jointly produced as additional parts and are locked between the ball bearing 11 and the pulley 17 in a succession
éventuellement facultative.optionally optional.
Pour le troisième exemple de réalisation de l'invention, selon la figure 3, les mêmes chiffres de référence seront utilisés pour les parties identiques For the third embodiment of the invention, according to FIG. 3, the same reference numerals will be used for the identical parts
de la figure 1.of Figure 1.
Une production améliorée des pulvérisations et projections d'eau pour le palier à billes 11 de la machine électrique est obtenue de manière que la zone de bordure extérieure 19 a du disque centrifugeur 19 est courbé par rapport au carter, disque qui fait saillie au-dessus de la collerette annulaire 20 de la partie de carter 10 sous forme de bride de palier de Improved production of spraying and splashing water for the ball bearing 11 of the electric machine is achieved so that the outer edge area 19a of the centrifugal disc 19 is bent relative to the housing, which disc protrudes above of the annular flange 20 of the housing portion 10 in the form of a bearing flange of
façon que ce disque arrive à proximité immédiate au- way that this disc arrives in the immediate vicinity
dessus de la collerette 20 et à proximité immédiate devant la paroi de la partie du boîtier 10 La fente annulaire 23 formée entre le disque centrifugeur 19 et la collerette annulaire 20 est en section si petite que seulement éventuellement peu d'eau de pulvérisation ou de projection peut pénétrer de la partie haute au- dessus de la fente annulaire 23 dans l'espace 26 devant le palier 11 Cette eau coule alors above the flange 20 and in the immediate vicinity in front of the wall of the housing part 10 The annular gap 23 formed between the centrifugal disc 19 and the annular flange 20 is in such a small section that only possibly little spray or spray water may penetrate from the upper part above the annular slot 23 into the space 26 in front of the landing 11 This water then flows
rapidement vers le bas par la fente annulaire 23. quickly down through the annular slot 23.
Pour faciliter l'écoulement de l'eau pénétrant dans l'espace 26 facilement sont prévues, en outre, quatre rainures divisées d'une façon égale à la périphérie dans la zone de bordure 19 a courbée, du disque centrifugeur 19, fentes qui sont estampées et striées dans la zone de bordure courbée 19 a du disque In order to facilitate the flow of the water entering the space 26, four grooves divided evenly around the periphery in the curved edge zone 19 of the centrifugal disc 19, slots which are stamped and striated in the curved edge area 19a of the disc
centrifugeur 19.centrifuge 19.
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