FR2785466A1 - Machine tournante electrique, notamment alternateur de vehicule automobile, a moyens perfectionnes de reduction du bruit - Google Patents
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Abstract
Un alternateur de véhicule automobile comporte un ensemble d'organes (40, 51, 52) assemblés les uns aux autres, et en particulier un stator assemblé avec des paliers avant et arrière, un pont redresseur assemblé avec l'un des paliers, un ensemble porte-balais assemblé avec l'un des paliers, et un capot de protection assemblé avec l'un des paliers.Selon l'invention, on prévoit au niveau d'au moins l'un de ces assemblages des moyens de découplage acoustique (41) tels que des plots ou des organes élastiques.Application notamment à la diminution du bruit de fonctionnement.
Description
La présente invention concerne d'une façon générale les machines tournantes, et en particulier les alternateurs de véhicules automobiles.
Alors que pendant de nombreuses années la conception des alternateurs avait pour objectif de réaliser des machines ayant un bon rendement pour un poids et un encombrement limité, et susceptibles de tourner à des vitesses de rotation élevées, on se préoccupait relativement peu du bruit que ces alternateurs engendraient, qui était relativement faible par à celui du moteur à combustion du véhicule, situé à son voisinage.
Or on tend de nos jours à réduire les sources de bruit dans un véhicule automobile, y compris au niveau de l'alternateur, sachant que le bruit cumulé s'en trouvera, mme si c'est à un degré limité, également réduit.
La présente invention consiste en une nouvelle démarche, particulièrement simple et économique à mettre en oeuvre, pour diminuer les des bruits d'origines diverses dans un alternateur de véhicule automobile.
Ainsi la présente invention propose un alternateur de véhicule automobile, comportant un ensemble d'organes assemblés les uns aux autres, et en particulier un stator assemblé avec des paliers avant et arrière, un pont redresseur assemblé avec l'un des paliers, un ensemble porte-balais assemblé avec l'un des paliers, et un capot de protection assemblé avec l'un des paliers, caractérisé en ce que, pour réduire le bruit de fonctionnement de la machine, on prévoit au niveau d'au moins l'un de ces assemblages des moyens de découplage acoustique.
Des aspects préférés, mais non limitatifs, de l'alternateur selon l'invention sont les suivants :
-les moyens de découplage acoustique comprennent des moyens de liaison élastique entre les organes assemblés.
-les moyens de découplage acoustique comprennent des moyens de liaison élastique entre les organes assemblés.
-les moyens de liaison élastique sont prévus au niveau d'un agencement de retenue par un boulon ou analogue vissé dans l'un des organes et traversant l'autre organe.
-les moyens de liaison élastique comprennent un élément élastique entourant le boulon et interposé entre une tte du boulon et une surface de l'autre organe.
-l'élément élastique est constitué par une rondelle élastique.
-la rondelle présente un prolongement engagé dans une ouverture formée dans ledit autre organe et interposé entre le bord de cette ouverture et une tige du boulon.
-l'élément élastique est constitué par un élément élastique d'un seul tenant possédant deux parties d'appui et une partie intermédiaire oblique reliant lesdites parties d'appui.
l'élément élastique est constitué par un empilement de rondelles élastiques.
l'élément élastique est constitué par un empilement de rondelles élastiques.
-l'élément élastique est constitué par un ressort hélicoïdal.
-1'ouverture formée dans ledit autre organe pour la traversée du boulon présente une dimension sensiblement supérieure à la section de la partie du boulon qui la traverse.
-les moyens de découplage acoustique comprennent une surface de contact limitée entre deux organes en appui.
-lesdits organes en appui consistent en une carcasse de stator et un palier de l'alternateur.
-ladite surface de contact limitée est définie par des sommets d'une pluralité de plots formés sur l'un des organes.
-les plots sont réalisés par d6formation dudit l'organe.
-les plots sont rapportés sur ledit l'organe.
-ladite surface de contact limitée est définie par les sommets de parties convexes d'une surface d'un organe en appui contre l'autre organe, agencées en alternance avec autant de parties concaves.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
les figures 1 à 6 sont des vues schématique en coupe axiale de six exemples concrets de moyens à amortissement selon l'invention, et
les figures 7 et 8 sont des vues partiellement en élévation et partiellement en coupe de deux exemples concrets de moyens d'assemblage rigide à transmission réduite de bruit selon l'invention.
les figures 1 à 6 sont des vues schématique en coupe axiale de six exemples concrets de moyens à amortissement selon l'invention, et
les figures 7 et 8 sont des vues partiellement en élévation et partiellement en coupe de deux exemples concrets de moyens d'assemblage rigide à transmission réduite de bruit selon l'invention.
En référence tout d'abord à la figure 1, on a représenté un boulon 1 destiné à assembler entre eux deux organes 20 d'un alternateur ou alterno-démarreur de véhicule automobile. Il peut s'agir typiquement de l'un des nombreux boulons utilisés dans l'assemblage, habituellement rigide, des organes d'un tel alternateur.
Ce boulon comporte de façon classique une tte 10 et une tige 11 cylindrique pourvue dans sa région terminale d'un filetage 12.
Ce boulon est ici destiné à effectuer un assemblage entre une première pièce 20 de l'alternateur, ici au moins localement en forme générale de plaque, et une seconde pièce 30 de l'alternateur, ici au moins localement plus massive.
La pièce 20 est traversée par une ouverture 21 d'un diamètre sensiblement supérieur au diamètre de la tige 11 de la vis, tandis que la pièce 30 possède un alésage borgne taraudé 31 pour y visser le boulon 1.
Dans cette première forme de réalisation, on interpose entre la vis 1 et la plaque 20 au niveau de l'ouverture une bague 14 de profil en forme générale de L)), réalisée en un matériau élastique telle qu'un élastomère de dureté choisie. Cette bague 14 possède une première partie 141 interposée entre le bord de l'ouverture 21 et la tige 11 du boulon, d'un diamètre extérieur égal ou légèrement inférieur à celui de l'ouverture 21 et d'un diamètre intérieur égal ou légèrement supérieur à celui de la tige 11 du boulon.
Elle possède également, d'un seul tenant avec la première partie 141, une seconde partie 142 interposée entre la tte 10 du boulon et la face externe de l'organe 20.
Par ailleurs, la structure est ici telle que l'organe 20, retenu également par d'autres parties de structure non visibles, est destiné lors du serrage du boulon à rester à l'écart de l'organe 30.
Lorsque le boulon est vissé, on assure une retenue de l'organe 20 sur l'autre organe 30 tout en découplant, au niveau de la bague 14, la transmission de bruits acoustiques par conduction entre le boulon 1 et la plaque 20, et donc entre l'organe 30 et l'organe 20. En particulier, la bague 14 évite tout contact rigide direct entre le boulon 1, solidaire de l'organe 30, et l'organe 20.
On diminue ainsi très sensiblement la propagations de bruit entre ces organes, ce qui permet de réduire le bruit global, d'origine magnétique ou autre, de fonctionnement de la machine lorsqu'elle est en rotation.
On va maintenant décrire en référence aux figures 2 à 6 d'autres moyens pour effectuer un tel découplage de réduction de bruit.
La figure 2 illustre une seconde forme de réalisation de l'invention, où la bague 14 est remplacée par une bague élastique 15 dont le profil est ici rectangulaire, qui s'interpose entre la tte 10 du boulon et l'organe 20. On prend soin dans ce cas à donner à l'ouverture 21 de l'organe 20 un diamètre sensiblement supérieur au diamètre de la tige 11 du boulon 1, de manière à éviter, mme en présence de certaines tolérances de fabrication et de jeux, tout risque de contact direct entre cette tige 11 et l'organe 20.
La figure 3 illustre une troisième forme de réalisation de l'invention, où l'on interpose ici entre la tte 10 du boulon 1 et l'organe 20 un élément 16 de profil latéral en forme générale de Z , avec une partie supérieure 161 en contact avec la base de la tte du boulon, une partie inférieure 163 en contact avec la face externe de l'organe 20 et une partie intermédiaire oblique 162 réunissant les parties 161 et 163 par des bords diamétralement opposés de celles-ci. Les parties 161, 162 et 163 sont chacune percées d'un orifice dont le diamètre est de préférence sensiblement supérieur au diamètre de la tige 11 du boulon, ici encore pour éviter tout couplage acoustique intempestif.
L'élément 16 est réalisé en un matériau dont la déformabilité élastique est limitée, de façon à éviter son écrasement complet lors du serrage du boulon avec un couple de serrage nominal. Ce matériau peut tre un métal (acier à ressort ou autre) ou une matière plastique telle que le Nylon (Marque Déposée).
La figure 4 illustre une autre forme de réalisation où l'on emprisonne entre la base de la tte 10 du boulon et l'organe 20 un ensemble 17 de rondelles à profil oblique ou incurvé (ici trois rondelles 171,172,173 de profils incurvés et retournées deux à deux). Ces rondelles peuvent tre ici encore en un métal ou une matière plastique d'élasticité appropriée.
La figure 5 illustre une forme de réalisation où l'on interpose entre la tte 10 du boulon et l'organe 20 un ressort hélicoïdal 18 choisi de façon appropriée en termes de diamètre, de hauteur au repos, de nombre de spires et d'élasticité en fonction de la géométrie de 1'ensemble et du couple de serrage envisagé. Ce ressort peut tre ici encore en métal ou en matière plastique.
La figure 6 illustre quant à elle l'interposition, entre la tte 10 du boulon et l'organe 20, d'un organe 19 d'élasticité appropriée, présentant en observation latérale un profil en forme générale de ut avec une branche supérieure 191 en contact avec la base de la tte 10 de la vis 1, une branche inférieure 193 en contact avec la face externe de l'organe 20, et une branche intermédiaire 192 reliant les branches supérieure et inférieure en s'étendant sensiblement à angle droit par rapport à elles.
Dans tous les cas ci-dessus, le couple de serrage du boulon 1 est bien entendu contrôlé de manière à ne pas écraser la structure élastique de découplage.
Alors que l'on a décrit ci-dessus des moyens de découplage acoustique en association avec un organe de liaison tel qu'un boulon, l'invention trouve également application au niveau d'appuis entre deux pièces adjacentes de la structure d'un alternateur, et notamment entre la carcasse du stator et les paliers avant et arrière qui retiennent cette carcasse en l'emprisonnant entre leurs bords en vis-à-vis.
Ainsi la figure 7 illustre une carcasse de stator 40, réalisée par exemple et de facon classique par empilage de tôles. cette carcasse possède au niveau de ses surfaces d'extrémités latérales destinées à tre en contact avec un palier avant 51 et un palier arrière 52, un ensemble de plots saillants 41.
De la sorte, on diminue très sensiblement la superficie du contact entre le stator et les paliers, et, compte-tenu du fait que le stator constitue conventionnellement une source principale du bruit de fonctionnement d'un alternateur, l'on observe que ceci conduit à une diminution sensible du bruit de fonctionnement émis par la machine, car l'amplitude du bruit transmis par conduction aux paliers, et émis par ceux-ci vers l'extérieur, est lui-mme réduit.
Ces plots 41 peuvent tre réalisés par exemple par déformation locale des tôles les plus extérieures du paquet de tôles du stator. En variante, ils peuvent tre rapportés sur l'extérieur de la carcasse 40 par brasage ou autre.
La figure 8 illustre une autre forme de réalisation des appuis entre carcasse de stator et paliers, où l'on donne à la carcasse des surfaces latérales 42, 43 qui ne sont pas rigoureusement planes, mais qui présentent une certaine sinuosit6. De la sorte, la superficie des zones d'appui entre la carcasse et les paliers est limitée, avec le mme effet que précédemment. Par exemple, la forme des surfaces 42 et 43 peut tre telle que ces surfaces comportent, au voisinage de leur périphérie extérieure, quatre concavités alternées avec quatre convexités, le contact étant réalisé au niveau de ces dernières.
Ceci peut tre réalisé en déformant individuellement les tôles du paquet de tôles lors de leur découpage à la presse.
En variante, les aménagements des figures 7 et 8 peuvent tre appliquées non pas à la carcasse de stator, mais aux surfaces des paliers en appui contre ladite carcasse.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit.
Claims (16)
- 1. Alternateur de véhicule automobile, comportant un ensemble d'organes assemblés les uns aux autres, et en particulier un stator assemblé avec des paliers avant et arrière, un pont redresseur assemblé avec l'un des paliers, un ensemble porte-balais assemblé avec l'un des paliers, et un capot de protection assemblé avec l'un des paliers, caractérisé en ce que, pour réduire le bruit de fonctionnement de la machine, on prévoit au niveau d'au moins l'un de ces assemblages des moyens de découplage acoustique (14 ; 15 ; 16 ; 17 ; 18 ; 19 ; 41 ; 42,43).REVENDICATIONS
- 2. Alternateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de découplage acoustique comprennent des moyens de liaison élastique (14 ; 15 ; 16 ; 17 ; 18 ; 19) entre les organes assemblés (20,30).
- 3. Alternateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison élastique (14 ; 15 ; 16 ; 17 ; 18 ; 19) sont prévus au niveau d'un agencement de retenue par un boulon (1) ou analogue vissé dans l'un (30) des organes et traversant l'autre organe (20).
- 4. Alternateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison élastique comprennent un élément élastique (14 ; 15 ; 16 ; 17 ; 18 ; 19) entourant le boulon (1) et interposé entre une tte (10) du boulon et une surface de l'autre organe (20).
- 5. Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que Isolément élastique est constitué par une rondelle élastique (14 ; 15).
- 6. Alternateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la rondelle (14) présente un prolongement (141) engagé dans une ouverture (21) formée dans ledit autre organe (20) et interposé entre le bord de cette ouverture et une tige (11) du boulon.
- 7. Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément élastique est constitué par un élément élastique d'un seul tenant (16 ; 19) possédant deux parties d'appui (161,163 ; 191, 193) et une partie intermédiaire (162 ; 192) reliant lesdites parties d'appui.
- 8. Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément élastique (17) est constitué par un empilement de rondelles élastiques (171, 172,173).
- 9. Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément élastique est constitué par un ressort hélicoïdal (18).
- 10. Alternateur selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que l'ouverture (21) formée dans ledit autre organe pour la traversée du boulon présente une dimension sensiblement supérieure à la section de la partie (11) du boulon qui la traverse.
- 11. Alternateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de découplage acoustique comprennent une surface de contact limitée entre deux organes (40,51 ; 40,52) en appui.
- 12. Alternateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits organes en appui consistent en une carcasse (40) de stator et un palier de l'alternateur.
- 13. Alternateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite surface de contact limitée est définie par des sommets d'une pluralité de plots (41) formés sur l'un (40) des organes.
- 14. Alternateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les plots (41) sont réalisés par déformation dudit l'organe (40).
- 15. Alternateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les plots (41) sont rapportés sur ledit l'organe.
- 16. alternateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite surface de contact limitée est définie par les sommets de parties convexes d'une surface (42,43) d'un organe (40) en appui contre l'autre organe (51,52), agencées en alternance avec autant de parties concaves.
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