FR2738412A1

FR2738412A1 - ELECTRIC MACHINE SUCH AS AN AUTOMOTIVE ALTERNATOR

Info

Publication number: FR2738412A1
Application number: FR9610570A
Authority: FR
Inventors: Stefan Lober; Hermann Lehnertz; Eugen Hellekes; Thomas Bilsing
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-09-02
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 1997-03-07
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: ITMI961784A0; GB2305023A; GB2305023B; ITMI961784A1; DE19532506B4; JPH09121500A; ES2116924B1; ES2116924A1; GB9618029D0; DE19532506A1; FR2738412B1; IT1283829B1

Abstract

Machine électrique comprenant des parties de boîtier (171, 172) centrant un paquet de tôles de stator et un boîtier (17); une partie (171) porte à son extrémité tournée vers l'autre partie de boîtier (172), un embout de centrage (22) coaxial avec une surface ajustée (23) périphérique et sur l'autre partie de boîtier (172), il y a des éléments de forme (24) répartis suivant un intervalle angulaire; ces éléments dépassent par leur segment d'arc, la surface ajustée (23). Le paquet de tôles est fixé à l'aide de plusieurs lamelles médianes (14) du paquet.An electrical machine comprising housing parts (171, 172) centering a pack of stator sheets and a housing (17); a part (171) carries at its end facing the other housing part (172) a centering tip (22) coaxial with a peripheral fitted surface (23) and on the other housing part (172) it there are form elements (24) distributed at an angular interval; these elements protrude through their arc segment, the adjusted surface (23). The bundle of sheets is fixed using several middle strips (14) of the bundle.

Description

I Etat de la technique L'invention concerne une machine électrique notam-I State of the Art The invention relates to an electric machine in particular

ment alternateur pour véhicule automobile, comprenant un paquet alternator for a motor vehicle, comprising a package

de tôles de stator portant un enroulement de stator, ce paquet5 étant composé d'un grand nombre de lamelles de tôle dont plu- of stator sheets carrying a stator winding, this package5 being composed of a large number of sheet metal lamellae of which

sieurs lamelles médianes, juxtaposées, comportent des saillies radiales, réparties à la périphérie du paquet de tôles, chaque saillie ayant un perçage traversant, un boîtier en deux parties several median lamellae, juxtaposed, have radial projections, distributed around the periphery of the sheet metal package, each projection having a through hole, a two-part housing

entourant le paquet de tôles de stator et l'enroulement de sta- surrounding the stator sheet package and the stator winding

tor, et entre ces parties de boîtier en forme de coiffe, sont serrées les lamelles médianes du paquet de tôles de stator, la force de serrage étant appliquée par les parties de boîtier avec des vis de serrage vissées l'une à l'autre, et traversant des perçages traversants, ainsi qu'une unité de centrage fixant l'une par rapport à l'autre les deux parties de boîtier selon un angle de rotation défini, unité qui comporte au niveau d'une tor, and between these cap-shaped housing parts, the central lamellae of the stator plate package are tightened, the clamping force being applied by the housing parts with clamping screws screwed together, and passing through through holes, as well as a centering unit fixing the two housing parts relative to each other at a defined angle of rotation, a unit which comprises at a level

partie de boîtier, des goujons de centrage, réalisés sur ces pièces et une gorge de centrage réalisée sur l'autre partie de boîtier, cette gorge recevant par une liaison par la forme, les20 goujons de centrage, dans la direction périphérique. housing part, centering studs, produced on these parts and a centering groove produced on the other housing part, this groove receiving by a form link, the centering studs, in the peripheral direction.

Dans le cas des alternateurs connus destinés à des véhicules automobiles, correspondant à ce type (DE-93 01 825 In the case of known alternators intended for motor vehicles, corresponding to this type (DE-93 01 825

U1), les quatre saillies respectives des trois lamelles média- U1), the respective four projections of the three media lamellae

nes sont situées dans quatre cavités axiales réparties réguliè- They are located in four axial cavities distributed evenly.

rement à la périphérie de l'une des parties de boîtier et s'y appuient contre le fond de la cavité. Du côté opposé des saillies, on a chaque fois un gradin dans la zone périphérique rement at the periphery of one of the housing parts and rest there against the bottom of the cavity. On the opposite side of the projections, there is each step in the peripheral zone

de l'autre partie de boîtier. La section sensiblement hémicir- from the other housing part. The substantially hemicir-

culaire des gradins est inférieure à la section semi-circulaire des cavités, de sorte que les gradins peuvent pénétrer dans les of the steps is less than the semicircular section of the cavities, so that the steps can penetrate into the

cavités pour serrer les saillies entre elles et le fond des ca- cavities to clamp the projections between them and the bottom of the ca-

vités. La force de serrage est appliquée par quatre vis de ser- vites. The clamping force is applied by four clamping screws

rage traversant des perçages des gradins et des orifices traversants des saillies des lamelles médianes; ces vis sont vissées respectivement avec un taraudage aligné dans la partie rabies passing through holes in the steps and through orifices of the projections of the middle lamellae; these screws are screwed respectively with a thread aligned in the part

de boîtier portant la cavité.housing carrying the cavity.

Chaque partie de boîtier porte un bras pivotant mu- Each housing part carries a pivoting arm

ni d'un perçage; après le montage des deux parties de boîtier, les perçages doivent être alignés afin que l'alternateur puisse nor a piercing; after mounting the two housing parts, the holes must be aligned so that the alternator can

se fixer à l'aide d'un boulon sur le moteur du véhicule automo- be fixed with a bolt to the motor vehicle engine

bile. Pour aligner les perçages, il faut que les deux parties de boîtier soient réunies alignées avec une position d'angle de rotation, précise. Cet alignement de l'angle de rotation est garanti par l'unité de centrage avec des goujons de centrage et des gorges de centrage; de façon avantageuse, le goujon de centrage est constitué par une extension de l'un des quatre gradins comme gradin central et qui vu, dans la direction péri-10 phérique, vient prendre par une liaison de forme dans la cavité bile. To align the holes, the two housing parts must be brought together aligned with a precise angle of rotation position. This alignment of the angle of rotation is guaranteed by the centering unit with centering studs and centering grooves; advantageously, the centering stud is constituted by an extension of one of the four steps as a central step and which seen, in the peripheral direction, comes to take a form connection in the cavity

correspondante de l'autre partie de boîtier. the other part of the housing.

Avantages de l'invention: L'invention concerne une machine électrique corres- pondant au type défini ci-dessus caractérisée en ce que, pour le centrage radial direct des deux parties de boîtier, l'une Advantages of the invention: The invention relates to an electric machine corresponding to the type defined above, characterized in that, for direct radial centering of the two housing parts, one

des parties comporte à son extrémité tournée vers l'autre par- parts has at its end turned towards the other par-

tie de boîtier, un embout de centrage, coaxial, réalisé en une case tie, a centering tip, coaxial, made in one

seule pièce, ayant une surface d'ajustage extérieure, périphé- single piece, having an external adjustment surface, periphery

rique, usinée, et sur l'autre partie de boîtier, on a des élé- eric, machined, and on the other part of the housing, there are

ments moulés prévus à la distance angulaire, et venant prendre avec un segment d'arc intérieur, de manière exacte la surface d'ajustage et en ce qu'au moins un élément de forme comporte des joues, opposées dans la direction périphérique, et recevant entre elles les saillies des lamelles médianes par une liaison molded elements provided at an angular distance, and coming to grip with an inner arc segment, exactly the adjustment surface and in that at least one shaped element has cheeks, opposite in the peripheral direction, and receiving between them the projections of the middle lamellae by a connection

essentiellement par la forme.essentially by form.

La machine électrique selon l'invention présente l'avantage d'un alignement coaxial beaucoup plus précis entre The electric machine according to the invention has the advantage of a much more precise coaxial alignment between

le tube et le perçage du stator, car d'une part les deux par- the stator tube and bore, because on the one hand the two

ties de boîtier sont centrées directement de manière radiale et housing ties are centered directly radially and

d'autre part le paquet de tôles du stator se fixe dans une par- on the other hand the packet of stator sheets is fixed in a part

tie de boîtier.case tie.

Les éléments de centrage, nécessaires sont conçus The necessary centering elements are designed

pour que leur usinage ne nécessite que des outils dont la di- so that their machining requires only tools whose di-

rection axiale est parallèle à l'axe de la machine. Cela se traduit par un usinage peu coûteux et convenant pour une grande axial rection is parallel to the axis of the machine. This results in inexpensive machining and suitable for large

série des parties de boîtier.series of housing parts.

De même, le montage de la machine est particulière- Similarly, the assembly of the machine is particular-

ment avantageux sur le plan du coût et convient pour une fabri- cost-effective and suitable for manufacturing

cation en grande série, car il ne faut aucune mise en place des parties de boîtier, c'est-à-dire aucun préassemblage sur une broche de palier au moment du vissage. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - les éléments de forme sont coulés en une seule pièce sur la partie de boîtier, cation in large series, because it requires no installation of the housing parts, that is to say no preassembly on a bearing pin at the time of screwing. According to other advantageous features of the invention: the form elements are cast in one piece on the housing part,

- les lamelles médianes présentent des surfaces d'appui annu- - the middle slats have annular bearing surfaces

laires, périphériques dépassant de la périphérie du paquet de laires, peripherals protruding from the periphery of the package

tôles de stator, surfaces sur lesquelles on a formé des par- stator sheets, surfaces on which parts have been formed

ties en saillie et les lamelles médianes s'appuient sous la pression des vis de serrage les unes contre les autres du fait de leur surface d'appui et viennent contre la surface annulaire frontale des deux parties de boîtier, - les orifices de passage des vis de serrage se situent au moins partiellement au niveau des surfaces d'appui contre les lamelles médianes, - les tourillons de centrage de l'unité de centrage s'étendent axialement à partir d'un côté de l'un des éléments de forme au-delà de l'autre partie de boîtier jusque dans sa gorge de centrage. protruding parts and the median lamellae press under the pressure of the clamping screws against each other due to their bearing surface and come against the front annular surface of the two housing parts, - the holes for the passage of the screws clamping are located at least partially at the bearing surfaces against the middle lamellae, - the centering pins of the centering unit extend axially from one side of one of the form elements au- beyond the other housing part as far as its centering groove.

Selon un mode de réalisation préférentiel de l'in- According to a preferred embodiment of the in-

vention, les lamelles médianes présentent des pattes d'appui, annulaires périphériques réparties sur le paquet de tôles de stator et dont les parties en saillie font corps. Les lamelles médianes sont appliquées sous la pression des vis de serrage sur les surfaces d'appui les unes contre les autres et contre vention, the middle lamellae have peripheral annular support legs distributed over the packet of stator sheets and of which the projecting parts form a body. The middle lamellae are applied under the pressure of the clamping screws to the bearing surfaces against each other and against

les surfaces frontales annulaires des deux moitiés de boîtier. the annular front surfaces of the two housing halves.

Ces surfaces d'appui des lamelles médianes assurent de grandes surfaces de serrage et en même temps les parties en saillie sont déchargées de la force de serrage, ce qui supprime le These bearing surfaces of the middle lamellae provide large clamping surfaces and at the same time the projecting parts are relieved of the clamping force, which eliminates the

fraisage nécessaire jusqu'alors des parties de boîtier au ni- previously necessary milling of housing parts at the

veau des saillies.calf from the projections.

Dessins:Drawings:

La présente invention sera décrite ci-après de ma- The present invention will be described below in detail.

nière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation re- in more detail using an exemplary embodiment

présenté dans les dessins annexés, dans lesquels: shown in the accompanying drawings, in which:

- la figure 1 montre un détail d'une vue de côté d'un alterna- - Figure 1 shows a detail of a side view of an alterna-

teur de véhicule automobile,motor vehicle tutor,

- les figures 2 à 5 montrent des détails en coupe selon les li- - Figures 2 to 5 show details in section along the lines

gnes II-II ou III-III ou IV-IV ou V-V de la figure 1. genes II-II or III-III or IV-IV or V-V of figure 1.

Description de l'exemple de réalisation: Description of the exemplary embodiment:

L'alternateur représenté en vue de côté, partielle- ment à la figure 1 et en coupe longitudinale partielle à la fi- The alternator shown in side view, partially in FIG. 1 and in partial longitudinal section at the end

gure 2, est destiné à un véhicule automobile; il s'agit d'un cas particulier d'une machine électrique comprenant un paquet10 de tôles de stator 10 formé d'un grand nombre de lamelles de tôle 11 recevant de manière connue, dans des rainures 12 gure 2, is intended for a motor vehicle; this is a special case of an electric machine comprising a package 10 of stator sheets 10 formed of a large number of sheet metal strips 11 receiving, in known manner, in grooves 12

(figure 5), un enrouement de stator non représenté (figure 2). (Figure 5), a not shown stator hoarseness (Figure 2).

Les trois lamelles de tôle moyennes du paquet de tôles de sta- The three medium-sized lamellae of the package of sta-

tor 10, c'est-à-dire les lamelles moyennes 14 dont une seule a tor 10, i.e. the medium lamellae 14 of which only one has

été représentée en vue de dessus à la figure 5, possèdent cha- shown in top view in Figure 5, have each

que fois une surface d'appui annulaire 15, périphérique, dépas- that once an annular bearing surface 15, peripheral, exceeds

sant de la périphérique du paquet de tôles de stator 10 et sur ces surfaces, on a formé dans la masse, quatre parties en health of the peripheral of the stator plate package 10 and on these surfaces, we formed in the mass, four parts

saillie 16, équidistantes angulairement. projection 16, angularly equidistant.

Le paquet de tôles de stator 10 avec l'enroulement The package of stator sheets 10 with the winding

de stator est entouré complètement par un boîtier en deux par- stator is completely surrounded by a two-part housing

ties 17 comprenant les parties de boîtier en forme de coiffe ties 17 including the cap-shaped housing parts

171 et 172; le paquet de tôles de stator 10 est fixé par l'in- 171 and 172; the stator plate package 10 is fixed by the

termédiaire des lamelles médianes 14 entre les deux parties de boîtier 171, 172. Les surfaces d'appui 15 des trois lamelles médianes 14 sont appliquées l'une contre l'autre et contre les surfaces frontales annulaires des deux parties de boîtier 171, intermediate of the median lamellae 14 between the two housing parts 171, 172. The bearing surfaces 15 of the three median lamellae 14 are applied one against the other and against the annular front surfaces of the two housing parts 171,

172; les deux parties de boîtier sont serrées par en tout qua- 172; the two housing parts are tightened by a total of

tre vis de serrage 18 dont les figures 1 et 2 ne montrent qu'une vis. Les vis de serrage 18 sont engagées chaque fois dans un perçage 19 dans une partie de boîtier 171 et dans des trous oblongs traversants 20 des lamelles médianes 14 (figure ) pour être vissées dans les taraudages 21 de l'autre partie tre clamping screw 18 of which FIGS. 1 and 2 show only one screw. The clamping screws 18 are each engaged in a bore 19 in a housing part 171 and in oblong through holes 20 in the middle lamellae 14 (figure) to be screwed into the threads 21 of the other part

de boîtier 172 (figure 2). Les orifices traversants 20 des la- of housing 172 (FIG. 2). The through holes 20 of the

melles médianes 14 sont prévus dans les parties en saillie 16 middle 14 are provided in the projecting parts 16

des lamelles médianes 14 et pour améliorer la force d'applica- middle slats 14 and to improve the application force

tion entre les parties de boîtier 171, 172 et les lamelles mé- tion between the housing parts 171, 172 and the lamellae

dianes 14, ces orifices arrivent jusque dans la zone des surfa- dianes 14, these orifices reach the surface area

ces d'appui 15.these support 15.

Pour le centrage radial des deux parties de boîtier For radial centering of the two housing parts

171, 172 et du paquet de tôles de stator 10, une partie de boî- 171, 172 and from the stator plate package 10, part of a box

tier 171 comporte à son extrémité tournée vers l'autre partie de boîtier 172, un embout de centrage 22, coaxial, en une seule tier 171 has at its end turned towards the other housing part 172, a centering tip 22, coaxial, in a single

pièce, ayant une surface d'ajustage 23 extérieure, périphéri- part, having an external adjustment surface 23, periphery

que, usinée au tour, alors que l'autre partie de boîtier 172 comporte des éléments de forme 24 associés à l'intervalle de l'angle de rotation et dont le segment d'arc intérieur 241 (figures 2, 3 et 4) vient prendre de manière ajustée sur les surfaces ajustées sur les surfaces ajustées 23. En outre au that, machined on a lathe, while the other housing part 172 comprises shape elements 24 associated with the interval of the angle of rotation and of which the internal arc segment 241 (FIGS. 2, 3 and 4) comes take a close fit on the adjusted surfaces on the adjusted surfaces 23. In addition to

moins un élément de forme 24 comporte des joues 242, 243 oppo- at least one form element 24 has cheeks 242, 243 oppo-

sées dans la direction périphérique, et qui reçoivent entre el- located in the peripheral direction, and which receive between them

les les saillies 16, congruentes sur les trois lamelles médianes 14, par une liaison essentiellement par la forme. Les the projections 16, congruent on the three median lamellae 14, by a connection essentially by shape. The

éléments de forme 24 sont coulés en une seule pièce sur la par- shape elements 24 are cast in one piece on the par-

tie de boîtier 172. Ces moyens de centrage garantissent d'une case tie 172. These centering means guarantee a

part un très grand alignement coaxial des deux parties de bo - share a very large coaxial alignment of the two parts of bo -

tier 171, 172 lors de la réunion du boîtier 17 et d'autre part, tier 171, 172 during the meeting of the housing 17 and on the other hand,

la nature coaxiale du paquet de tôles de stator 10 dans le boî- the coaxial nature of the stator plate package 10 in the box

tier 17 garantit qu'après montage de l'alternateur, il existe tier 17 guarantees that after mounting the alternator, there is

une très grande coaxialité entre le rotor et le perçage de sta- very high coaxiality between the rotor and the drilling

tor.tor.

Comme cela est connu et comme cela ne sera pas dé- As is known and as it will not be

crit en détail, sur chaque partie de boîtier 171, 172, on a formé un bras de montage avec un perçage de montage dans une written in detail, on each housing part 171, 172, a mounting arm has been formed with a mounting hole in a

seule pièce; les deux bras de montage servent à fixer l'alter- single piece; the two mounting arms are used to fix the alter-

nateur sur le moteur du véhicule automobile. Pour cela, on fait traverser un goujon de fixation à travers les deux perçages de montage dans les bras de montage; cela nécessite l'alignement on the engine of the motor vehicle. For this, a fixing stud is made to pass through the two mounting holes in the mounting arms; this requires alignment

des deux perçages de montage après assemblage du boîtier 17. of the two mounting holes after assembly of the housing 17.

Pour garantir cet alignement, le boîtier 17 est muni d'une uni- To guarantee this alignment, the housing 17 is provided with a

té de centrage 25 composée d'un goujon de centrage 27 formé sur cette partie de boîtier 172 et dans une gorge de centrage 26 réalisée sur l'autre partie de boîtier 171 (figures 1 et 4). Le centering tee 25 composed of a centering pin 27 formed on this housing part 172 and in a centering groove 26 produced on the other housing part 171 (FIGS. 1 and 4). The

goujon de centrage 27 s'étend ainsi axialement de la face fron- centering stud 27 thus extends axially from the front face

tale d'un élément à format 24 (figure 1) par-dessus l'autre partie de boîtier 171 et vient prendre frontalement dans la gorge de centrage 26 de la partie de boîtier 17. La gorge de centrage 26 reçoit par une liaison par la forme le goujon de sheet of a format element 24 (FIG. 1) over the other housing part 171 and comes to take up frontally in the centering groove 26 of the housing part 17. The centering groove 26 receives by a connection via the forms the stud of

centrage 27, dans la direction périphérique (figure 1). centering 27, in the peripheral direction (Figure 1).

Claims

R E V E N D I C A T ION S

1) Electric machine including alternator for vehicle

tomobile, comprising a packet of stator sheets (10) carrying a stator winding, this packet being composed of a large number of sheet metal strips (11) of which several median strips (14), juxtaposed, have projections ( 16) radial, distributed around the periphery of the sheet metal package (10), each projection having a through hole (20), a two-part housing (17) surrounding the stator sheet package (10) and the stator winding , and between these cap-shaped housing parts (171, 172), the central lamellae (14) of the stator plate package (10) are clamped, the clamping force being applied by the housing parts (171, 172 ) with clamping screws (18) screwed to each other, and passing through through holes (20), as well as a centering unit (25) fixing the two parts relative to each other of housing

(171, 172) at a defined angle of rotation, a unit which

carries at the level of a housing part (172), centering studs (27), produced on these parts and a centering groove (26) produced on the other housing part (171), this groove receiving by a connection by shape, the centering studs (27), in the peripheral direction, characterized in that for direct radial centering of the two housing parts (171, 172), one of the parts (171) has at its end

facing the other housing part (172), a central end piece

trage (22), coaxial, made in one piece, having an over-

external, peripheral, machined fitting face (23) and on the other housing part (172), there are molded elements (24)

provided at the angular distance, and coming to take with a seg-

inner arc (241), exactly the fitting surface (23) and in that at least one form element (24)

has cheeks (242, 243), opposite in the peri-direction

spherical, and receiving between them the projections (16) of the lamel-

the medians (14) by a connection essentially by form.

) Machine according to claim 1, characterized in that the form elements (24) are cast in one piece on

the housing part (172).

3) Machine according to claim 1 or 2, characterized in that

the middle lamellae (14) have an-

eyelets (15), peripherals protruding from the periphery of the pa-

quet of stator sheets (10), surfaces on which projecting parts (16) have been formed and the median lamellae (14) are supported under the pressure of the clamping screws (18)

against others because of their bearing surface (15) and come

against the frontal annular surface of the two parts of

housing (171, 172).

4) Machine according to claim 3, characterized in that the passage holes (20) of the clamping screws (18) are located

at least partially at the level of the bearing surfaces (15)

be the middle lamellae (14).

) Machine according to any one of claims 1 to 4,

characterized in that the centering studs (27) of the centering unit (25) extend axially from one side of one of the elements

shaped (24) beyond the other housing part (171) into its centering groove (26).