FR2787943A1 - Generateur de courant alternatif pour vehicules comportant une structure amelioree de fixation de la borne de sortie - Google Patents

Generateur de courant alternatif pour vehicules comportant une structure amelioree de fixation de la borne de sortie Download PDF

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Abstract

Dans un générateur de courant alternatif (1) pour véhicules, une borne de sortie (54) d'un circuit de redresseur (5) est étroitement fixée à une ailette de rayonnement de chaleur (52) du côté de la polarité positive en serrant un écrou (55). Une douille de résine (9) est adaptée autour de l'écrou (55) afin d'isoler électriquement la borne de sortie (54). La douille (9) comporte une bride (93) sur sa surface périphérique externe. Un couvercle arrière (7) fait de résine est fixé afin de recouvrir la bride (93), de sorte que le couvercle arrière (7) empêche la douille (9) de se déplacer le long de la borne de sortie (54) et de tourner autour de celle-ci.

Description

Description
La présente invention se rapporte à un générateur de courant alternatif pour véhicules, qui est destiné à être monté sur des
voitures de tourisme ou des camions.
Dans les générateurs de courant alternatif classiques (alternateurs), la puissance de sortie de l'alternateur est prélevée par l'intermédiaire d'une borne de sortie disposée dans un circuit de redressement. Dans l'alternateur décrit dans le document JP-A- 9-107 654, une douille de résine est adaptée
autour d'une borne de sortie en vue d'un isolement électrique.
La partie d'extrémité d'un conducteur d'alimentation électrique est fixée à la borne de sortie par une paire d'écrous, dont l'un est utilisé pour fixer étroitement la douille à la borne de sortie par compression. Comme la douille tend à se contracter suivant la direction de la compression, l'écrou de serrage est
susceptible de se desserrer.
Dans un autre alternateur décrit dans le document JP-A-4- 165 949, le dissipateur thermique du côté du pôle positif (ailette de rayonnement de chaleur) d'un circuit de redresseur est prévu de façon à faire saillie à travers une borne de sortie de façon qu'un écrou adapté autour de la borne de sortie vienne directement en contact avec la partie d'extrémité de la saillie du dissipateur thermique. Une douille de résine est montée de façon à entourer la saillie depuis le côté de la périphérie externe. La douille ne peut pas être fixée facilement dans cette structure. Un but de la présente invention est de ce fait de procurer un générateur de courant alternatif, dans lequel un élément
protecteur peut être fixé facilement.
Conformément à la présente invention, un élément protecteur tel qu'une douille de résine adaptée autour d'une borne de sortie d'un circuit de redressement est maintenue de façon fixe en positionnant un couvercle arrière, qui recouvre le circuit de
redresseur, en contact avec une partie de la borne de sortie.
De préférence, un conducteur de sortie d'énergie électrique est fixé à la borne de sortie en serrant un élément de fixation tel qu'un écrou sans venir en contact avec l'élément protecteur, de sorte que l'élément protecteur n'est pas comprimé par l'élément de fixation. Ainsi, un desserrage de l'élément de fixation n'est pas provoqué même lorsque l'élément protecteur se contracte. De préférence, le couvercle arrière comporte une partie qui vient en prise avec une partie de l'élément protecteur de façon à empêcher l'élément protecteur de se déplacer le long de la
borne de sortie et/ou de tourner autour.
Ce qui précède et d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront plus évidents à
partir de la description détaillée qui suit faisant référence
aux dessins annexés.
Dans les dessins: La figure 1 est une vue en coupe d'un générateur de courant alternatif conforme à un mode de réalisation de la présente invention, La figure 2 est une vue en coupe agrandie d'un assemblage de borne de sortie, de douille et de couvercle arrière utilisé dans le mode de réalisation, La figure 3 est une vue latérale de la douille représentée sur la figure 2, La figure 4 est une vue de face de la douille représentée sur la figure 2, La figure 5 est une vue en perspective représentant la borne de sortie et la douille adaptées l'une à l'autre, et La figure 6 est une vue en perspective d'une partie du
couvercle arrière représenté sur la figure 2.
En se référant à la figure 1, un générateur de courant alternatif (alternateur) indiqué par la référence numérique 1 comprend un stator 2, un rotor 3, un dispositif à balais 4, un circuit de redresseur 5, une paire de carcasses 6, un couvercle
arrière 7 fait d'une résine, une poulie 8 et autres.
Le stator 2 comprend un noyau de stator 21, des enroulements de stator triphasé 23 enroulés dans une pluralité de fentes
formées sur le noyau 21 suivant un intervalle fixe.
Le rotor 3 comprend une paire de noyaux de pôles 32 comportant chacun six pièces polaires en forme de griffe ainsi qu'un enroulement de champ 31 enroulé de façon cylindrique. Le rotor 3 est fermement adapté autour d'un arbre de sortie 33, de sorte que les noyaux de pôles 32 enserrent l'enroulement de champ 31 suivant la direction axiale et que les pièces polaires entourent l'enroulement de champ 31 depuis les deux côtés axiaux
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des noyaux de pôles 32. Un ventilateur de refroidissement du type à flux axial 34 est fixé à la surface d'extrémité du noyau de pôle 32 située au niveau du côté avant, de sorte que de l'air aspiré depuis le côté avant peut être soufflé suivant les directions à la fois axiale et radiale. Un ventilateur de refroidissement du type à flux radial ou centrifuge 35 est fixé à la surface d'extrémité du noyau de pôle 32 située au niveau du côté arrière, de sorte que de l'air aspiré depuis le côté
arrière est soufflé suivant les directions radiales.
Le dispositif à balais 4 est prévu de façon à appliquer un courant électrique d'excitation provenant du circuit de redressement 5 à l'enroulement de champ 31 du rotor 3 par l'intermédiaire de ses bagues collectrices 36, 37 adaptées sur l'arbre de sortie 33 et de ses balais 41, 42 maintenus en
contact frottant avec les bagues collectrices 36, 37.
Le circuit de redresseur 5 est disposé entre la carcasse de côté arrière 6 et le couvercle arrière 7 afin de produire une puissance de sortie en courant continu en redressant les tensions en courant alternatif générées par les enroulements de stator triphasé 23. Le circuit de redresseur 5 comprend une plaque de base de borne 51 comportant des électrodes de câblage électrique sur celle-ci, une ailette de rayonnement de chaleur du côté du pôle positif 52 supportant trois diodes de redressement sur celle-ci, une ailette de rayonnement de chaleur du côté du pôle négatif 53 supportant trois diodes de redressement sur celle-ci, et une borne de sortie d'énergie électrique 54 fixée à l'ailette de rayonnement de chaleur du côté du pôle positif 52. Cette borne de sortie 54 peut être reliée à une batterie d'accumulateurs (non représentée) afin de la charger. Un total de six diodes montées sur les ailettes de rayonnement de chaleur 52, 53 sont connectées afin de redresser les deux alternances des tensions en courant alternatif triphasées générées. Une douille de résine 9 est adaptée autour de la borne de sortie 54 en tant qu'élément protecteur en vue
d'un isolement électrique.
Les carcasses 6 sont d'une forme générale en coupelle afin de loger le stator 2 et le rotor 3 dans celles-ci. Les carcasses 6 supportent le rotor 3 avec possibilité de rotation par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 33. Le stator 2 est fixé à
la surface périphérique interne de la carcasse du côté avant 6.
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La carcasse du côté avant 6 comporte une pluralité d'ouvertures 61 à des emplacements radialement à l'extérieur des enroulements de stator 23 faisant saillie à partir du noyau 21 suivant la direction axiale afin de refouler l'air de refroidissement à travers celles-ci. La carcasse du côté arrière 6 comporte une pluralité d'ouvertures 62 dans son extrémité le plus en arrière
afin d'aspirer l'air de refroidissement.
Le couvercle arrière 7 est fixé à la carcasse du côté arrière 6 afin de recouvrir le dispositif à balais 4, le circuit de redresseur 5 ainsi qu'un régulateur à circuit intégré (non représenté), qui sont disposés à l'extérieur de la carcasse du côté arrière 6. Le couvercle arrière 7 est fait d'une résine, et comporte une plaque de fer de renfort insérée en partie dans celui-ci. Dans l'alternateur 1 ci- dessus, le rotor 3 tourne en réponse à la force de rotation transmise à partir d'un moteur (non représenté) à la poulie 8 par l'intermédiaire d'une courroie (non représentée). Les pièces polaires en forme de griffes du noyau de pôle 32 sont aimantées par le courant d'excitation appliqué à l'enroulement de champ 31 du rotor 3. Lorsque le rotor 3 tourne, les enroulements de stator 23 génèrent les tensions en courant alternatif triphasées en réponse au champ magnétique tournant. Les tensions triphasées sont redressées sur les deux alternances par le circuit de redresseur 5, de sorte que la puissance de sortie résultante en courant continu est
produite à partir de la borne de sortie 54.
Comme représenté sur la figure 2, la borne de sortie 54 est moletée au niveau de sa première partie d'extrémité. Cette partie moletée est passée à travers un trou disposé au niveau de la partie d'extrémité de l'ailette de rayonnement de chaleur du côté du pôle positif 52, et est serrée sur l'ailette 52 par un écrou métallique de forme cylindrique 55. L'écrou 55 présente une longueur axiale plus longue que la longueur correspondante de la douille 9, de sorte qu'une face d'extrémité 56 de l'écrou 55 est située à l'extérieur de la face d'extrémité 91 de la douille 9 suivant la direction axiale de la borne de sortie 54 lorsque la douille 9 est adaptée autour de la borne de sortie 54. Ainsi, lorsqu'un câble ou conducteur de sortie électrique 92 est fixé à la face d'extrémité 56 de l'écrou 55 par un écrou 96, seul l'écrou métallique 55 existe entre l'ailette 52 et le conducteur de sortie 92. Il en résulte que l'écrou 96 n'est pas desserré, tandis qu'il est susceptible d'être desserré lorsqu'un
élément de résine qui se contracte davantage est intercalé.
La douille de résine 9 est de forme générale cylindrique présentant un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de l'écrou 55. La douille 9 comporte une bride 93 sur une partie de sa périphérie externe. La bride 93 est formée de façon à présenter une surface incurvée et à être non circulaire, comme représentée sur la figure 3. La bride 93 comporte une partie de paroi plate ou linéaire 94, qui fait face à la carcasse du côté arrière 6, comme représenté sur la figure 4. La partie de paroi 94 est en prise entièrement ou en partie avec la surface de paroi linéaire opposée d'une partie de retenue 63 formée sur la carcasse du côté arrière 6, de sorte que la douille 9 est empêchée de tourner autour de la borne de sortie 54. Cet empêchement de la rotation est avantageux pour un positionnement correct, lorsque la douille 9 est formée avec des rainures 95 dans la face d'extrémité 91 comme représenté sur la figure 4 pour fixer les parties d'extrémité du conducteur de
sortie 92 en position afin d'empêcher ce dernier de tourner.
La douille 9 peut, en variante, être formée avec une surface incurvée ou convexe sur une partie de la bride 93 ou sur une autre surface externe autre que la bride 93 à la place de la partie de paroi linéaire 94. La forme de la partie de retenue 63 peut également être modifiée afin d'empêcher la rotation de la douille. La bride 93 formée sur la surface périphérique externe de la douille 9 comporte une surface inclinée suivant un angle autre que 90 par rapport à l'axe de la borne de sortie 54, comme représenté sur les figures 3 et 5. Le couvercle arrière 7 est étroitement en prise avec la douille 9, sa surface interne étant maintenue en contact de surface avec la bride 93. Ainsi, la douille 9 est empêchée de tourner autour de la borne de sortie 54 par l'inclinaison de la surface de la bride 93. Il est bien entendu possible d'empêcher la douille 9 de tourner grâce à une seule parmi la partie de paroi linéaire 94 de la bride 93 et la surface inclinée de la bride 93. Par exemple, la douille 9 est empêchée de tourner par la surface inclinée de la bride 93 lorsque la douille 9 est positionnée relativement à l'écart de la carcasse du côté arrière 6, et en mettant en prise une partie
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de la périphérie externe de la bride 93 avec la partie de retenue 63 de la carcasse du côté arrière 6 lorsque la douille 9 est positionnée relativement près de la carcasse du côté arrière 6. Le couvercle arrière 7 comporte un évidement 71 défini par
une partie de paroi arquée 72, comme représenté sur la figure 6.
Cet évidement 71 est formé de façon à correspondre à la configuration externe de la douille 9. Le couvercle arrière 7 est fixé à la carcasse du côté arrière 6, de sorte que la partie de paroi arquée 72 du couvercle arrière 7 est positionnée au niveau du côté externe de la bride 93 de la douille 9 afin de recouvrir la bride 93. Ainsi, la douille 9 est empêchée de retomber par l'intermédiaire de la borne de sortie 54 suivant la direction axiale de la borne de sortie 54. Ceci est avantageux en particulier lorsque la borne de sortie 54 est montée de façon à s'étendre en direction du bas comme représenté sur la figure 1. Dans le mode de réalisation ci-dessus, l'épaisseur de la partie de paroi arquée 72 qui vient en contact avec la surface périphérique externe de la douille 9 peut être augmentée comme nécessaire afin d'augmenter la surface de contact, car le couvercle arrière 7 est fait de résine. Avec la surface de contact augmentée, la force de pression par unité de surface est diminuée de façon correspondante. Il en résulte que lorsqu'une force externe est exercée sur les parties de contact en raison des vibrations lors du fonctionnement du véhicule, l'usure des parties de contact provoquée par un frottement peut être réduite. Comme à la fois la douille 9 et le couvercle arrière 7 sont faits d'une résine de façon à présenter d'une façon générale une dureté similaire, il est moins probable qu'un seul parmi le couvercle arrière 7 et la douille 9 s'use de façon excessive. Il est également possible' que le couvercle arrière 7
soit fait d'un métal tel que de l'aluminium et du fer.
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Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Alternateur (1) pour véhicules comprenant: un circuit de redresseur (5) comportant une borne de sortie (54) à partir de laquelle une puissance de sortie électrique générée est produite, un élément protecteur (9) entourant la borne de sortie (54) en vue d'un isolement électrique, et un couvercle arrière (7) prévu pour recouvrir le circuit de redresseur (5), dans lequel le couvercle arrière (7) est positionné de façon à recouvrir au moins une partie de la borne de sortie (54) et
fixer l'élément protecteur (9).
2. Alternateur (1) selon la revendication 1, comprenant en outre: un conducteur de sortie (92) relié électriquement à la borne de sortie (54), et un élément de serrage (55, 93) destiné à serrer le conducteur de sortie (92) sur la borne de sortie (54) tout en maintenant le conducteur de sortie (92) hors de contact avec
l'élément protecteur (9).
3. Alternateur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel: l'élément protecteur (9) comporte une partie de venue en prise (93) sur une périphérie externe de celui-ci, et la partie de venue en prise (93) est mise en prise par une partie de bord (72) du couvercle arrière (7) afin de fixer
l'élément protecteur (9).
4. Alternateur (1) selon l'une quelconque des revendications
1 à 3, dans lequel: le couvercle arrière (7) est positionné de façon à empêcher l'élément protecteur (9) de se déplacer le long de la borne de
sortie (54).
5. Alternateur (1) selon l'une quelconque des revendications
1 à 4, dans lequel: le couvercle arrière (7) est positionné de façon à empêcher l'élément protecteur (9) de tourner autour de la borne de sortie (54).
6. Alternateur (1) selon la revendication 3, dans lequel: la partie de venue en prise (93) comporte une surface inclinée suivant un angle autre que 90 relativement à un axe de la borne de sortie (54), et la surface de la partie de venue en prise (93) est
positionnée de façon à faire face au couvercle arrière (7).
7. Alternateur (1) selon l'une quelconque des revendications
1 à 6, comprenant en outre: une carcasse (6) supportant le circuit de redresseur (5) sur celle-ci et comportant une partie de retenue (63), qui vient en prise avec une partie (94) de l'élément protecteur (9) afin d'empêcher l'élément protecteur (9) de tourner autour de la
borne de sortie (54).
8. Alternateur (1) selon l'une quelconque des revendications
1 à 7, dans lequel: le couvercle arrière (7) et l'élément protecteur (9) sont
faits d'une résine.
9. Alternateur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel: la borne de sortie (54) est prévue de façon à s'étendre en direction du bas, et l'élément protecteur (9) est cylindrique et comporte une bride (93), laquelle est maintenue en contact avec le couvercle arrière (7), afin d'être empêchée de se déplacer le long et
autour de la borne de sortie (54).
10. Alternateur (1) selon la revendication 1, comprenant en outre: un conducteur de sortie (92) relié électriquement à la borne de sortie (54), un premier écrou (55) adapté autour de la borne de sortie (54) entre la borne de sortie (54) et l'élément protecteur (9),
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le premier écrou (55) présentant une longueur axiale plus longue que celle de l'élément protecteur (9), et un second écrou (96) adapté autour de la borne de sortie (54) afin de presser le conducteur de sortie (92) contre le premier écrou (55) tout en maintenant le conducteur de sortie
(92) à l'écart de l'élément protecteur (9).
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