FR2712124A1 - Alternator for old motorcycles. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un alternateur à aimants permanents pour motos anciennes comprenant: - un rotor (22) incluant une armature cylindrique ferromagnétique (21) montée sur un arbre (17); ledit rotor (22) tournant autour d'un stator (20) présentant des enroulements (19) alimentant un circuit d'utilisation, de façon telle que le champ magnétique tournant, produit par le rotor (22) induise dans les enroulements du stator (20), un courant électrique alternatif, caractérisé en ce que ledit arbre du rotor (22) est relié à un arbre d'entrée (1) par l'intermédiaire d'un pignonerie démultiplicatrice comprenant: - un pignon à denture intérieure (27) fixé à une extrémité de l'arbre du rotor (17) et; - un pignon droit (10), à denture extérieure, venant s'engrener dans ledit pignon à denture intérieure (27) et fixé à une extrémité dudit arbre d'entrée (1), ledit arbre d'entrée (1) étant parallèle à l'arbre du rotor (17) et décalé par rapport à celui-ci.The invention relates to an alternator with permanent magnets for vintage motorcycles comprising: - a rotor (22) including a ferromagnetic cylindrical armature (21) mounted on a shaft (17); said rotor (22) rotating around a stator (20) having windings (19) supplying a use circuit, so that the rotating magnetic field produced by the rotor (22) induces in the windings of the stator ( 20), an alternating electric current, characterized in that said rotor shaft (22) is connected to an input shaft (1) by means of a reduction gear comprising: - a pinion with internal teeth (27) attached to one end of the rotor shaft (17) and; - a spur gear (10), with external teeth, meshing with said gear with internal teeth (27) and fixed to one end of said input shaft (1), said input shaft (1) being parallel to the rotor shaft (17) and offset with respect to it.
Description
Alternateur pour motos anciennes.Alternator for old motorcycles.
L'invention concerne le domaine de la mécanique. The invention relates to the field of mechanics.
Plus précisément, l'invention concerne la réalisation d'alternateurs pour More specifically, the invention relates to the production of alternators for
motocycles, et plus particulièrement pour motos anciennes. motorcycles, and more particularly for old motorcycles.
L'intérêt pour les motos anciennes, c'est-à-dire des motos fabriquées jusque dans The interest for old motorcycles, that is to say, motorcycles manufactured up to
les années soixante-dix, s'est développé notamment en Grande-Bretagne et aux Etats- the seventies, developed particularly in Great Britain and the United States.
Unis pour gagner progressivement d'autres pays tels que la France. Ces engins connaissent en effet un succès croissant auprès de certains collectionneurs ainsi qu'auprès United to progressively win other countries such as France. These machines are indeed experiencing increasing success among certain collectors as well as
de certains pratiquants de la moto.some practitioners of the bike.
Le propriétaire d'une moto ancienne est donc amené, la plupart du temps, à la restaurer afin qu'elle retrouve son aspect d'origine et qu'elle puisse être à nouveau utilisée The owner of an old motorcycle is therefore brought, most of the time, to restore it so that it regains its original appearance and that it can be used again
sur voie ouverte.on open lane.
Certains aspects de la restauration peuvent poser des problèmes techniques et en Some aspects of restoration may pose technical problems and
particulier celui du générateur de courant. particular that of the current generator.
En effet, toutes les motos, jusqu'en 1958 étaient équipées de dynamo 6 volts. Indeed, all the motorcycles, until 1958 were equipped with dynamo 6 volts.
Certaines marques les ont gardées jusqu'aux années soixante-dix. Some brands kept them until the seventies.
Outre le fait que de telles dynamos ne sont plus fabriquées, elles présentent l'inconvénient d'être peu adaptées aux conditions de circulation actuelles et au code de la route. Par ailleurs, elles sont techniquement complexes, peu fiables et peu puissantes In addition to the fact that such dynamos are no longer manufactured, they have the disadvantage of being unsuited to current traffic conditions and the highway code. Moreover, they are technically complex, unreliable and not very powerful
électriquement, en particulier à basse vitesse. electrically, especially at low speeds.
L'architecture et la technologie de ceux-ci étant très différentes des dynamos, il n'était pas possible de les monter en remplacement des dynamos. Aussi les alternateurs The architecture and technology of these being very different from the dynamos, it was not possible to mount them as a replacement for the dynamos. Also alternators
ont été montés sur des moteurs uniquement prévus à cet effet. were mounted on engines only intended for this purpose.
Selon le type d'alternateur, l'inducteur peut tourner à l'intérieur de l'induit et être constitué par un rotor portant un enroulement inducteur alimenté en courant continu ou tourner autour du rotor et être alors constitué par un rotor pourtant un enroulement inducteur et être alors constitué par un rotor incluant des aimants. C'est à ce dernier type Depending on the type of alternator, the inductor can rotate inside the armature and be constituted by a rotor carrying an inductor winding supplied with direct current or turn around the rotor and then be constituted by a rotor yet an inductor winding and then be constituted by a rotor including magnets. This is the latter type
d'alternateur, dit à aimants permanents, que se rapporte l'invention. of alternator, said to permanent magnets, that relates the invention.
Il n'existe actuellement pas sur le marché d'alternateurs présentant des dimensions et des caractéristiques leur permettant d'être adaptés sur des motos équipées d'origine de There is currently no market on the market for alternators with dimensions and characteristics that allow them to be adapted to motorcycles equipped with
dynamo. Il existe donc un besoin pour un tel alternateur. dynamo. There is therefore a need for such an alternator.
C'est l'objectif de l'invention de répondre à ce besoin. It is the object of the invention to meet this need.
En particulier, un objectif de l'invention est de fournir un alternateur présentant une forme et une dimension hors-tout lui permettant de remplacer facilement la dynamo d'un moto ancienne sans avoir à procéder à une altération ou à une modification In particular, an object of the invention is to provide an alternator having a shape and an overall dimension allowing it to easily replace the dynamo of an old motorcycle without having to proceed with alteration or modification
importante des autres pièces mécaniques de celle-ci. important of the other mechanical parts of it.
Un autre objectif de l'invention est de proposer un tel alternateur. Another object of the invention is to propose such an alternator.
Ces différents objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui concerne un alternateur à aimants permanents pour motos anciennes comprenant: - un rotor incluant une armature cylindrique ferromagnétique montée sur un arbre; ledit rotor tournant autour d'un stator présentant des enroulements alimentant un circuit d'utilisation, de façon telle que le champ magnétique tournant, produit par le rotor induise dans les enroulements du stator, un courant électrique alternatif, caractérisé en ce que ledit arbre du rotor est relié à un arbre d'entrée par l'intermédiaire d'un pignonerie démultiplicatrice comprenant: - un pignon à denture intérieure fixé à une extrémité de l'arbre du rotor et; - un pignon droit, à denture extérieure, venant s'engrener dans ledit pignon à denture intérieure et fixé à une extrémité dudit arbre d'entrée, These various objectives, as well as others which will appear later, are achieved by the invention which relates to a permanent magnet alternator for old motorcycles comprising: a rotor including a ferromagnetic cylindrical armature mounted on a shaft; said rotor rotating around a stator having windings feeding a utilization circuit, such that the rotating magnetic field produced by the rotor induces in the stator windings an alternating electric current, characterized in that said rotor is connected to an input shaft via a gear reduction gear comprising: - an internally toothed gear fixed at one end of the rotor shaft and; a spur gear, with external toothing, meshing with said internal gear and fixed at one end of said input shaft;
ledit arbre d'entrée étant parallèle à l'arbre du rotor et décalé par rapport à celui-ci. said input shaft being parallel to and offset from the rotor shaft.
Le décalage de l'arbre d'entrée, par rapport à l'axe du rotor, et la présence de la pignonerie démultiplicatrice permettant d'adapter la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée au rotor de l'alternateur. Ce courant est ensuite redressé grâce à des diodes, et régulé par The offset of the input shaft, relative to the axis of the rotor, and the presence of gear reduction gear for adapting the speed of rotation of the input shaft to the rotor of the alternator. This current is then rectified by means of diodes, and regulated by
une diode Zener de puissance.a Zener diode of power.
Préférentiellement, le module m des 2 pignons est de 1,27 (ou 20 DP selon la formulation anglaise). En effet, celui-ci doit être un sous multiple de l'entraxe des 2 pignons qui est de 1/2" (12,7 mm), côte identique à celle du décalage de l'arbre d'entrée Preferably, the modulus m of the 2 gears is 1.27 (or 20 DP according to the English formulation). Indeed, it must be a sub-multiple of the center distance of the 2 gears which is 1/2 "(12.7 mm), the same coast as that of the offset of the input shaft
des dynamos.Dynamos.
Avantageusement, ledit arbre d'entrée est décalé par rapport audit arbre du rotor Advantageously, said input shaft is offset with respect to said rotor shaft
d'une distance d de 12,7 mm. Cette distance correspond à un demi-pouce. with a distance d of 12.7 mm. This distance corresponds to half an inch.
Egalement préférentiellement, ledit pignon à denture intérieure présente un Also preferentially, said toothed gear has a
nombre Z1 de dents supérieur de 20 au nombre Z2 de dents du pignon droit. Z1 number of teeth greater than 20 to the number Z2 of the spur gear teeth.
On notera que l'on pourra aussi choisir tout rapport de réduction compris entre 0,5 et 0,6 à condition que la différence entre Z1 et Z2 soit de 20 dents. Selon une variante de l'invention, le nombre Z 1 de dents dudit pignon à denture intérieure est égale à 50 et le nombre Z2 de dents dudit pignon droit est égal à 30, le Note that one can also choose any reduction ratio between 0.5 and 0.6 provided that the difference between Z1 and Z2 is 20 teeth. According to a variant of the invention, the number Z 1 of teeth of said internal gear is equal to 50 and the number Z2 of teeth of said spur gear is equal to 30, the
rapport de réduction de ladite pignonerie étant alors de 0,6. the reduction ratio of said gear then being 0.6.
Selon une autre variante de l'invention le nombre Zl de dents dudit pignon à denture intérieure est égale à 40 et le nombre Z2 de dents dudit pignon droit est égal à 20, According to another variant of the invention, the number Z1 of teeth of said internal gear is equal to 40 and the number Z2 of teeth of said spur gear is equal to 20,
le rapport de réduction de ladite pignonerie étant alors de 0,5. the reduction ratio of said gear then being 0.5.
Egalement avantageusement, l'alternateur selon l'invention présente un diamètre hors-tout de trois pouces. Ce diamètre était en effet celui le plus couramment utilisé pour Also advantageously, the alternator according to the invention has an overall diameter of three inches. This diameter was indeed the most commonly used for
les dynamos sur les motos anciennes de fabrication britannique. Dynamos on old British motorcycles.
L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus The invention as well as the various advantages it presents will be more
facilement compris grâce à la description du mode de réalisation qui va suivre, en easily understood thanks to the description of the embodiment which follows, in
référence aux dessins dans lesquels: - le figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un alternateur à aimant permanent selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique de la pignonerie de reference to the drawings in which: - Figure 1 is a longitudinal sectional view of a permanent magnet alternator according to the invention; - Figure 2 is a schematic representation of the gear of
l'alternateur montré à la figure 1 en vue de face. the alternator shown in Figure 1 in front view.
En référence à la figure 1, l'alternateur selon l'invention comprend une partie tournante et une partie fixe. La partie fixe est constituée par un palier avant 7 sur lequel est monté un palier central 12 et par un stator 20 monté sur le palier central. La partie With reference to FIG. 1, the alternator according to the invention comprises a rotating part and a fixed part. The fixed part is constituted by a front bearing 7 on which is mounted a central bearing 12 and a stator 20 mounted on the central bearing. The part
tournant est constituée par l'arbre d'entrée 1, le rotor 22 et l'arbre du rotor 17. rotating is constituted by the input shaft 1, the rotor 22 and the rotor shaft 17.
Le palier avant 7 est alésé de façon à pouvoir accueillir l'arbre d'entrée 1 relié au vilebrequin du moteur de la moto, tandis que le palier central 12 est alésé de façon à recevoir l'arbre du rotor 17. Un décalage d'un demi-pouce est prévu entre l'alignement de l'arbre d'entrée 1 et l'arbre du rotor 22, comme il sera plus clairement compris en The front bearing 7 is bored to accommodate the input shaft 1 connected to the crankshaft of the engine of the motorcycle, while the central bearing 12 is bored to receive the rotor shaft 17. A shift of half an inch is provided between the alignment of the input shaft 1 and the rotor shaft 22, as will be more clearly understood in
référence à la figure 2.reference to Figure 2.
Le rotor 22 de l'alternateur montré est constitué par des aimants 21, disposés essentiellement parallèlement à l'axe du rotor 22 et montés autour du stator 20. Ce rotor est protégé par un capot 23 Le stator 20 comprend quant à lui un bobinage 19 destiné à acheminer le courant induit par le déplacement du rotor autour du stator vers le circuit d'alimentation électrique The rotor 22 of the alternator shown is constituted by magnets 21, arranged substantially parallel to the axis of the rotor 22 and mounted around the stator 20. This rotor is protected by a cover 23 The stator 20 comprises a winding 19 intended to convey the current induced by the displacement of the rotor around the stator towards the power supply circuit
du véhicule. Il est fixé par l'intermédiaire d'un écrou 18 sur le palier central 12. of the vehicle. It is fixed by means of a nut 18 on the central bearing 12.
Des roulements 13 et 15 sont prévus à chaque extrémité de l'arbre du rotor 17 afin d'autoriser la libre rotation sur lui-même de cet arbre dans le palier central 12. Un joint 16, situé à proximité du roulement 15 et un clip 25 et une rondelle de calage 14 viennent Bearings 13 and 15 are provided at each end of the rotor shaft 17 to allow free rotation on itself of this shaft in the central bearing 12. A seal 16, located near the bearing 15 and a clip 25 and a lock washer 14 come
sécuriser le positionnement de l'arbre du rotor 17 dans ce palier. secure the positioning of the rotor shaft 17 in this bearing.
La pignonerie de l'alternateur est constituée par: - un pignon à denture intérieure 27 dont le flasque 26 est solidarisé à l'arbre du rotor 17 grâce à une clavette 24 et à une vis 28, et, - un pignon droit 10 solidarisé à l'arbre d'entrée 1 grâce à une clavette 29 et à une The gear of the alternator consists of: - a gear with internal teeth 27 whose flange 26 is secured to the rotor shaft 17 through a key 24 and a screw 28, and - a pinion gear 10 secured to the input shaft 1 through a key 29 and a
vis 9 pourvue d'une rondelle de serrage 11. screw 9 provided with a clamping washer 11.
Lors du fonctionnement de l'alternateur, le pignon droit 10 tourne dans le pignon à denture intérieure 27 de façon à transmettre le mouvement de rotation de l'arbre d'entrée 1 à l'arbre du rotor 17 et ainsi de permettre l'induction d'un courant électrique dans le During the operation of the alternator, the pinion gear 10 rotates in the internal toothed gear 27 so as to transmit the rotational movement of the input shaft 1 to the rotor shaft 17 and thus to allow the induction of an electric current in the
bobinage 19 du stator 20.winding 19 of the stator 20.
Une telle pignonerie permet de récupérer le décalage existant entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre du rotor 17 et ainsi de pouvoir adapter l'alternateur selon l'invention à Such a gearing makes it possible to recover the offset existing between the input shaft 1 and the rotor shaft 17 and thus to be able to adapt the alternator according to the invention to
l'emplacement préalablement occupé par la dynamo. the location previously occupied by the dynamo.
La rotation de l'arbre d'entrée 1 dans le palier avant 7 est organisée par des roulements 3 et 8. Un clip 5 et un joint 2 sont prévus au niveau du roulement 3 afin de The rotation of the input shaft 1 in the front bearing 7 is organized by bearings 3 and 8. A clip 5 and a seal 2 are provided at the level of the bearing 3 in order to
sécurisé le positionnement de l'arbre 1 au niveau du nez 4 du palier avant. secured the positioning of the shaft 1 at the nose 4 of the front bearing.
Selon la figure 2, montrant schématiquement la pignonerie de l'alternateur représenté à la figure 1 en vue de face, le pignon 27 à denture intérieure présente un diamètre R et le pignon droit 10 présente un diamètre r. Le diamètre du pignon 27 et celui du pignon sont liés par la formule: R= 12,7mm+r 12,7 mm correspondant au décalage entre les axes des arbres 1 et 17, soit un demi-pouce. Sachant que le rayon des pignons sont liés aux nombres de dents de ceux-ci par les formules, 2R=mZ1 et 2r=mZ2, dans lesquelles m est le module de l'engrenage, on en déduit que celui-ci doit être According to Figure 2, schematically showing the gear of the alternator shown in Figure 1 in front view, the toothed gear 27 has a diameter R and the spur gear 10 has a diameter r. The diameter of the pinion 27 and that of the pinion are linked by the formula: R = 12.7mm + r 12.7 mm corresponding to the offset between the shafts of the shafts 1 and 17, ie half an inch. Knowing that the radius of the gears are related to the number of teeth of these by the formulas, 2R = mZ1 and 2r = mZ2, in which m is the modulus of the gear, one deduces that this one must be
un sous-multiple de 25,4 pour donner un nombre entier. a sub-multiple of 25.4 to give an integer.
mZ1/2 = mZ2 + 12,7 mZ1/2 - mZ2 = 12,7 m(Z1 - Z2) = 25,4 Z1 - Z2 = 25,4/m Dans le cadre du présent exemple de réalisation, m est égal à 1, 27 (soit un module de 20 DP très couramment utilisé en Grande-Bretagne), qui correspond à une différence entre le nombre de dents du pignon à denture intérieure 27 et le nombre de dents du pignon droit 10 égale à 20: Zl - Z2 = 25,4/1,27 = 20 Pour un module de 1,27, le pignon à denture intérieure 27, dont le diamètre est limité à 69,8mm peut avoir 50 dents maximum. Le pignon droit 10 aura donc dans ce cas mZ1 / 2 = mZ2 + 12.7 mZ1 / 2 - mZ2 = 12.7 m (Z1 - Z2) = 25.4 Z1 - Z2 = 25.4 / m In the context of the present embodiment, m is equal to 1, 27 (ie a 20 DP module very commonly used in Britain), which corresponds to a difference between the number of teeth of the internal gear 27 and the number of right gear 20 equal to 20: Zl - Z2 = 25.4 / 1.27 = 20 For a module of 1.27, the internal gear 27, whose diameter is limited to 69.8 mm can have 50 teeth maximum. The spur gear 10 will have in this case
un nombre de dents Z2 égal à 30 soit un rapport en réduction de 0,6. a number of teeth Z2 equal to 30 is a reduction ratio of 0.6.
Selon les besoins, on pourra également utiliser un pignon à denture intérieure présentant un nombre de dents Zl égal à 40 avec un pignon droit présentant un nombre de Depending on the requirements, it is also possible to use an internal gear having a number of teeth Z1 equal to 40 with a spur gear having a number of teeth.
dents Z2 conduisant à un rapport de réduction de 0,5. Z2 teeth leading to a reduction ratio of 0.5.
L'exemple de réalisation de l'invention ici décrit n'a pas pour objet de réduire la portée de celui-ci. En particulier, il pourra être envisagé de réaliser un alternateur présentant des dimensions de pignons autres que celles-indiquées The embodiment of the invention described here is not intended to reduce the scope thereof. In particular, it may be envisaged to produce an alternator having gable dimensions other than those indicated
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |