FR2981809A1 - Element de fixation pour des machines electriques - Google Patents

Abstract

Elément de fixation (82) pour fixer des aimants (62) dans un rotor d'une machine électrique, notamment d'un alternateur, dans les intervalles (60) des pôles (24, 25) de la machine électrique. L'élément de fixation (82) un dessus et des pattes élastiques (70) bloquant axialement l'aimant (62). L'élément de fixation (82) comporte des saillies en forme de griffes qui, à l'état installé de l'élément de fixation (82), s'appliquent contre les flancs (80) des pôles (24, 25).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un élément de fixa- tion pour fixer des aimants d'un rotor d'une machine électrique, notamment d'un alternateur, dans les intervalles des pôles de la machine électrique, l'élément de fixation ayant un dessus et des pattes élastiques bloquant axialement les aimants. Etat de la technique Le document DE 10 2008 043 044 A 1 décrit un dispositif de fixation d'aimants. Cette machine électrique qui est notamment un générateur de véhicule comporte un système d'excitation formé de plu- sieurs pôles simples, excités électriquement dans le stator ou dans le rotor sous la forme de pôles alignés axialement à la périphérie, et qui sont excités de manière électromagnétique avec des polarités opposées. Les aimants permanents sont tenus par des éléments de fixation ama- gnétiques, et non excités qui bloquent des deux côtés dans la rainure polaire. Le document DE 10 2006 041 981 Al décrit une machine électrique qui est notamment un générateur à griffes polaires à excitation électrique destiné à un véhicule automobile. Le générateur à griffes polaires comporte un rotor avec plusieurs pôles alignés axialement et dont l'aimantation alterne dans la direction périphérique, entre les aimants permanents installés entre les pôles, pour réduire la dispersion du flux. Les aimants permanents sont fixés à l'aide de tôles amagnétique, tenues dans les rainures polaires des deux côtés. Ces tôles ont chacune au moins un blocage supplémentaire par lequel elles s'appuient axialement et radialement contre les flancs polaires avec ou sans butée ou canaux de guidage. Les blocages supplémentaires sont par exemple conçus comme des pattes en tôle, cintrées et repliées et qui s'appuient contre au moins un segment d'extrémité axiale des pôles.

Le document DE 199 51 155 Al décrit une machine élec- trique qui est un générateur de véhicule automobile comportant un système d'excitation et plusieurs pôles simples, excités électriquement, installés dans le stator ou le rotor. Le stator et le rotor ont la forme de pôles alignés axialement en périphérie, et aimantés alternativement avec une polarité alternée. Pour diminuer le flux magnétique dispersé, les intervalles entre les pôles sont occupés par des aimants permanents. Les aimants permanents sont placés dans les espaces intermédiaires déjà mentionnés. La fixation des aimants permanents au stator ou au rotor se fait en ce que chaque aimant permanent est tenu par un élément de fixation non magnétique ; cet élément de fixation est tenu des deux côtés tangentiellement et axialement par matage dans des rainures polaires. Une rainure polaire longitudinale dans un pôle et une rainure polaire longitudinale dans le pôle opposé, situées en regard, sont des rainures usinées. L'élément de fixation couvre les aimants permanents respectifs en cas de rotor dans la direction radiale par rap- port au stator ou dans le cas d'un stator dans la direction radiale par rapport au rotor avec une zone de base. Chacune des extrémités opposées de la zone de base de l'élément de fixation comporte des pattes recourbées s'appuyant sur la face frontale axiale de l'aimant permanent installé, en procédant par serrage. Les machines électriques connues selon les documents DE 10 2006 041 981 Al et DE 199 51 155 Al ont l'inconvénient qu'à des vitesses de rotation élevées, (>_ 22 000 min1), les pôles à griffes de la machine polaire s'ouvrent radialement vers l'extérieur. Cette déforma- tion se produit plus ou moins fortement en fonction de la vitesse de ro- tation de la machine électrique. Le document DE 10 2008 044 187 A 1 a pour objet une machine électrique, notamment un générateur à griffes polaires. Le générateur à griffes polaires comporte un ensemble de pôles associés à un rotor et dont le champ magnétique alterne dans la direction périphé- rique. Les aimants permanents sont installés entre les pôles. Les aimants permanents sont fixés à l'aide d'une pince dans des rainures réalisées notamment par un usinage par enlèvement de copeaux des éléments de ressort installés au voisinage des pôles ou avec un segment d'anneau élastique ou un anneau élastique fixé dans des rainures de l'aimant permanent ou notamment dans des rainures fabriquées sans enlèvement de copeaux des pôles voisins. Pour répondre à une forte demande de puissance dans le cas de générateurs à griffes polaires, on peut, comme cela a été décrit ci-dessus, utiliser des aimants permanents installés entre les doigts po- laires respectifs. Les aimants permanents sont jusqu'à présent dans des espaces générés sans usinage avec enlèvement de copeaux ou collés avec un adhésif ou en utilisant un agent d'imprégnation ou encore ils sont fixés et positionnés avec des supports en tôle ou en matière plas- tique, supplémentaires, suivant différentes accentuations spécifiques. Les tolérances élevées de positionnement et de blocage entre les différentes pièces génèrent des balourds mécaniques et électromagnétiques et ainsi un fort bruit de fonctionnement et des pertes de puissance ce qui réduit leur durée de vie.

Jusqu'à présent, les inconvénients, c'est-à-dire un fort bruit, la perte de puissance et une durée de vie faible sont inévitables dans la plupart des cas. But de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces in- convénients et a pour objet un élément de fixation du type défini ci- dessus caractérisé en ce que l'élément de fixation comporte des saillies en forme de griffes qui, s'appliquent contre les flancs des pôles à l'état installé de l'élément de fixation. L'élément de fixation selon l'invention évite un usinage avec enlèvement de copeaux, notamment un usinage avec enlèvement de copeaux sur le rotor dont le montage est terminé générant des copeaux d'acier d'usinage, gênants. La solution selon l'invention permet de minimiser considérablement les pertes de puissance, grâce surtout aux très petits entrefers latéraux entre les aimants permanents et les flancs des doigts polaires des différentes platines polaires ; ces entrefers sont très petits du fait de la surface d'appui extrêmement réduite. La solution selon l'invention permet la couverture surfacique latérale la plus grande possible entre les aimants permanents et les flancs des griffes que l'on réalise non seulement par la suppression des deux ca- naux de liaison prévus jusqu'alors et dans lesquels les éléments de fixa- tion étaient glissés pour bloquer les aimants permanents. La solution selon l'invention permet d'augmenter de nou- veau la surface de passage magnétique, radiale, et ainsi d'augmenter la puissance par rapport à la solution connue utilisant des rainures frai- Sées.

Suivant une autre caractéristique, la robustesse de la machine électrique est augmentée considérablement pour les contraintes mécaniques, électriques et thermiques. La solution de l'invention permet de monter les éléments de fixation selon le principe des crochets de retenue dans une direction grâce à leur propre élastici- té, pour passer entre les doigts polaires, ce qui permet un montage facile, dans la direction radiale allant de l'extérieur vers l'intérieur. En fonctionnement, c'est-à-dire en vitesse de rotation élevée du rotor de la machine électrique, les contraintes engendrées par la force centrifuge provoquent le serrage des différentes saillies, c'est-à-dire des pattes en forme de griffes des éléments de fixation, pour les faire pénétrer plus fortement dans les flancs latéraux des doigts polaires avec en plus compression radiale et pressage tangentiel ou appui augmentant l'effet d'appui en fonctionnement grâce à la force centrifuge proportionnelle.

Plus les forces centrifuges sont élevées pour les différents éléments de fixation soumis au poids des aimants permanents, et plus l'appui est fort et les saillies en forme de griffes ou les arêtes des pattes élastiques restent solidaires des surfaces latérales des doigts polaires. Des évidements séparent les différentes saillies en forme de griffes, élastiques, latéralement en relief. Les évidements permettent le passage d'un agent d'imprégnation dans l'espace libre entre le dessus de l'aimant permanent en général sous la forme d'un parallélépipède et le côté inférieur en tôle de l'élément de fixation si bien qu'après durcissement de l'agent d'imprégnation, on aura un remplissage de tous côtés des cavités avec le moyen d'imprégnation, ce qui augmente d'autant la tenue en flexion de la combinaison formée par l'agent d'imprégnation, l'élément de fixation et l'aimant permanent bloqué. La coulée de l'agent d'imprégnation couvre toute la surface des aimants permanents et aussi au-dessus des griffes de sorte que la fixation est multiple après durcis- sement de l'agent d'imprégnation. La solution selon l'invention permet de diminuer le balourd mécanique car les aimants permanents sont positionnés exactement par les éléments de fixation à la fois dans la direction axiale et dans la direction radiale de sorte que les balourds sont minimisés, et dans le cas idéal, ils sont exclus. On réduit ainsi le niveau de bruit et on augmente la puissance et la durée de vie des paliers grâce à un positionnement spatial défini très précisément. La solution selon l'invention permet en outre d'aimanter les aimants permanents avant ou après le montage dans les intervalles entre les doigts polaires. La réalisation des différents pôles avec les doigts polaires est simplifiée en ce que le flanc n'est plus usiné par enlèvement de copeaux pour réaliser des rainures polaires dans lesquelles seront bloqués les éléments de fixation. Comme la solution selon l'invention permet de supprimer cette phase d'usinage avec enlèvement de copeaux, les exi- gences concernant les propriétés surfaciques des doigts polaires sont très limitées ce qui permet une fabrication plus économique. On supprime l'usinage des canaux dans les contours des doigts polaires. Il en est de même de la suppression de l'épaulement d'appui qui était réalisé avec des tolérances très étroites. Avantages de l'invention L'invention se distingue par des composants extrême- ment simples à fabriquer. Contrairement aux solutions actuelles, les surfaces d'appui des doigts à griffes sont simplement plates et sans exi- gence particulière quant à l'état de surface. On évite les rainures néces- saires jusqu'alors ou les canaux de guidage qui étaient en général fabriqués par un usinage avec enlèvement de copeaux. La tôle de fixation est une simple pièce emboutie et pliée. En outre les différents groupes de construction sont plus simples et les phases de montage plus précises : ces groupes de montage englobent les griffes, les fils d'excitation ou les groupes de bagues de frottement ainsi que le rotor de ventilateur et les aimants permanents, y compris les supports. La solution selon l'invention permet une excellente asso- ciation radiale et axiale très précise ainsi que tangentielle entre les diffé- rents doigts polaires, ce qui permet de réaliser de façon optimale le volume recevant et bloquant les aimants permanents. En particulier, les fils d'entrée et de sortie côté excitation se positionnent et se fixent bien grâce à un guidage conique de forme appropriée pour les deux griffes. De manière avantageuse, l'agent d'imprégnation coulé dans les intervalles avec les éléments de fixation et les aimants perma- nents augmente la rigidité en flexion de la combinaison formée des aimants permanents et des éléments de fixation. En outre, la solution selon l'invention se distingue par un degré élevé de robustesse et un niveau de bruit très faible, caractéris- a tique, un meilleur refroidissement et une meilleure protection de l'environnement. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation de machine électrique 10 comportant un élément de fixation d'aimant au rotor, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe axiale d'une machine électrique notamment d'un générateur à griffes polaires, la figure 2 est une vue en perspective d'une première réalisation 15 d'un élément de fixation selon l'invention comportant des parties en saillie en forme de griffes élastiques, la figure 3 est une vue de dessus en perspective d'un aimant permanent bloqué par un élément de fixation selon l'invention tel que représenté à la figure 2, 20 la figure 4 montre une autre variante de réalisation de la solution selon l'invention avec une double patte repliée de l'élément de fixation à l'état installé, la figure 5 montre une seconde variante de l'élément de fixation selon l'invention représenté selon une autre vue en perspective, 25 les figures 6.1, 6.2 et 6.3 sont diverses vues de l'élément de fixation selon l'invention correspondant à la seconde variante, en vue en perspective de face, en vue de côté et en vue de dessus, la figure 7 est une vue de dessus d'un rotor de machine électrique avec un aimant permanent installé dans l'intervalle entre deux 30 doigts de griffes polaires, bloqué par l'élément de fixation selon l'invention, correspondant à sa seconde variante de réalisation. Description de modes de réalisation La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un générateur constituant une machine électrique.

La machine électrique 10 selon la figure 1 est un générateur ou un alternateur équipant un véhicule automobile. La machine électrique 10 comporte un boîtier 13 en deux parties avec des panneaux de palier, à savoir un premier panneau de palier 13.1 et un second panneau de palier 13.2. Le panneau de palier 13.1 et le panneau de pa- lier 13.2 reçoivent un stator 16 qui est lui-même constitué par un paquet de fers ou de tôles de stator 17, pratiquement en forme d'anneaux circulaires et ayant des rainures radiales s'étendant axialement et dirigées vers l'intérieur, recevant des enroulements de stator 18 venant en saillie. Par sa surface supérieure rainurée dirigée radialement vers l'intérieur, le stator 16 de forme annulaire entoure un rotor 20 en forme de rotor à griffes polaires. Le rotor 20 se compose entre autres de deux platines à griffes polaires 22, 23 dont la périphérie extérieure comporte des griffes ou doigts polaires s'étendant axialement ; ces doigts polaires encore appelés pôles portent les références 24, 25. Les deux platines à griffes polaires 22, 23 sont installées dans le rotor 20 de façon que les doigts polaires 24, 25 dirigés axialement alternent à la périphérie du rotor 20. Il en résulte des intervalles magnétiquement nécessaires entre les doigts polaires 24, 25 électro-aimantés en sens opposé et qui sont les intervalles entre les doigts polaires. Le rotor 20 est monté à rotation par un arbre 27 et des paliers à roulement 28 à chacune de ses extrémités pour être logés dans les panneaux de palier respectifs 13.1, 13.2. Le rotor 20 a globalement deux surfaces frontales axiales, à griffes, ou surfaces dorsales auxquelles est fixé chaque fois un ventila- teur 30. Le ventilateur 30 se compose principalement d'un segment en forme de plaque ou de disque d'où sont issues de manière connue les pales du ventilateur. Les ventilateurs 30 assurent l'échange d'air par les ouvertures 40 des panneaux de palier 13.1 et 13.2 entre l'extérieur de la machine électrique 10 et le volume intérieur de celle-ci pour réaliser un refroidissement par air. Pour cela, les ouvertures 40 sont pratique- ment aux extrémités axiales des panneaux de palier 13.1, 13.2 à travers lesquelles les ventilateurs 30 aspirent de l'air frais vers l'intérieur de la machine électrique 10. L'air refroidi est accéléré pour être éjecté par rotation radialement vers l'extérieur et passer ainsi par le surplomb ou porte-à-faux 45 perméable à l'air de refroidissement. Cet effet assure le refroidissement du porte-à-faux 45 constitué par le bobinage. L'air de refroidissement, après son passage par ou sur le porte-à-faux 45 de l'enroulement 45, trouve son chemin radialement vers l'extérieur à travers les ouvertures non représentées à la figure 1.

Sur le côté droit de la figure 1 se trouve un capuchon 47 protégeant plusieurs composants contre l'influence des intempéries. Ce capuchon 47 couvre ainsi un groupe de collecteurs 49 dont la fonction est d'alimenter un enroulement d'excitation 51 avec le courant propre. Autour du groupe de collecteur 49, il est prévu un corps de refroidisse- ment 53 fonctionnant comme corps de refroidissement positif. Le corps de refroidissement négatif est constitué par le panneau de palier 13.2. Entre le panneau de palier 13.2 et le corps de refroidissement 53, une plaque de raccordement 56 permet de relier dans le panneau de palier 13.2, les diodes "moins" 58 et ici dans la représentation selon la figure 1, les diodes "plus" dans l'organe de refroidissement 53 et réaliser ainsi le montage en pont, connu de façon générale, c'est-à-dire un redresseur. La figure 2 montre une première variante de réalisation de l'élément de fixation selon l'invention servant à bloquer un aimant, notamment un aimant permanent. Selon la figure 2, un intervalle 60 est formé entre le doigt polaire (griffe polaire) 25, la platine à griffes polaires 23 et un autre doigt polaire 25 orienté en sens opposé au doigt polaire précédent, non représenté ici. Cet intervalle 60 formé par les flancs en regard 80 des doigts polaires 24, 25 et qui est légèrement incliné en s'étendant dans la direction axiale reçoit un aimant, notamment un aimant permanent 62 inséré ou bloqué. L'aimant permanent 62 a une face frontale 64 et deux grands côtés 66 pratiquement parallèles. L'aimant de la figure 2, notamment réalisé sous la forme d'un aimant permanent 62, est bloqué en tension et positionné à l'aide d'un premier élément de fixation 68 dans l'intervalle 60. Comme le montre la figure 2, le premier élément de fixa- tion 68 de la variante de réalisation de la figure 2, comporte au moins une patte élastique 70 chevauchant la face frontale 64. La patte élas- tique partant du côté supérieur 72 du premier élément de fixation 68 n'apparaît pas dans le dessin. La vue en perspective de la figure 2 montre que le premier élément de fixation 68, partant de son côté supérieur 72, comporte des saillies 74 en forme de griffes réparties en rangées. Les saillies 74 en forme de griffes sont pratiquement parallèles aux grands côtés 66 de l'aimant permanent 62 chevauché par le dessus 72 du premier élément de fixation 68. La vue en perspective de la figure 2 montre que les saillies 74 en forme de griffes réalisées sur les grands côtés du dessus 72 du premier élément de fixation 68 sont séparées les unes des autres par des évidements 76. Les saillies 74 en forme de griffes ont un côté droit qui s'appuie contre le flanc 80 seulement usiné de manière grossière des doigts polaires 25 et 24 (le doigt polaire 24 n'est pas représenté ici). La figure 2 montre en outre que les saillies 74 en forme de griffes sont des pattes élastiques qui font un angle de blocage 78 par rapport au côté plan du dessus 72.

La première variante de réalisation des éléments de fixa- tion 68 selon la figure 2 permet d'une manière très simple de bloquer les aimants permanents 62 dans les intervalles 60 entre deux doigts polaires 24, 25 orientés l'un contre l'autre. En réalisant l'entrefer minimum et ainsi un flux d'aimantation optimum, la solution selon l'invention permet de laisser les flancs 80 des doigts polaires 24, 25 pra- tiquement sans les usiner, c'est-à-dire que l'on peut supprimer pratiquement l'usinage avec enlèvement de copeaux du rotor, ce qui réduit considérablement le coût de fabrication d'une machine électrique équipée des éléments de fixation selon l'invention tels que par exemple un générateur à griffes polaires. En tenant compte de ce que lors de la rotation du rotor 20, la machine électrique repousse vers l'extérieur les premiers éléments de fixation 68 des aimants permanents 62 dans les intervalles 60 sous l'effet de la force centrifuge, on favorise et on accentue de manière décisive l'accrochage et l'effet de griffes réalisé par les saillies 74 dans les flancs 80 laissés naturellement rugueux des doigts polaires 24, 25. Cela signifie qu'aux vitesses de rotation maximales du rotor 20 de la machine électrique, la solution selon l'invention exerce la fonction de sécurité que le premier élément de fixation 68 exerce sur l'aimant per- manent 62 respectif qu'il porte ; cet effet est accentué par l'augmentation de la vitesse de rotation. La vue en perspective de la figure 3 montre que les sail- lies 74 en forme de griffes de retenue, qui présentent en face à face des côtés droits écartés chaque fois par les évidements 76, permettant de compenser les contraintes de position des éléments de fixation 68. Il en résulte un contact linéaire entre les saillies 74 en forme de griffes réalisées élastiquement et faisant un angle d'accrochage 78 et les flancs 80 laissés rugueux des doigts polaires 24, 25. Les doigts polaires 24, 25 s'étendent dans un ordre alterné, de manière légèrement inclinée et avec une orientation respectivement opposée, dans les platines à griffes polaires 22, 23 qui les reçoivent (voir la représentation de la figure 1). La figure 3 montre l'angle d'inclinaison 78 entre d'une part, le dessus de l'aimant permanent 62 et d'autre part, le dessous des saillies 74 en forme de griffes réalisées comme des pattes à ressort en forme de griffes ; cet angle est compris entre 0° et 45° et se situe notamment dans une plage comprise entre 10° et 35°. Pour des flancs qui ont une rugosité définie et orientée, on peut avoir des angles d'inclinaison 78 allant jusqu'à 60°. La vue de dessus en perspective de la figure 3 montre en outre que les faces frontales des aimants permanents 62 sont couvertes par l'une des pattes élastiques 70 du premier élément de fixation 68. Les pattes élastiques 70 qui sont en opposition au niveau des deux pe- tits côtés du premier élément de fixation 68, bloquent les aimants per- manents 62 dans la direction axiale. La représentation de la figure 4 montre une autre se- conde variante de réalisation de l'élément de fixation selon l'invention servant à bloquer des aimants sur le rotor d'une machine électrique.

La figure 4 est une vue d'un rotor 20 par le côté de l'une des platines à griffes polaires 23. L'intervalle 60 entre les doigts polaires 24, 25 orientés en sens opposé de façon alternée reçoit l'aimant qui est notamment l'aimant permanent 62. Dans cette variante de réalisation selon la figure 4, l'aimant est tenu par un second élément de fixation 82. Le second élément de fixation 82 représenté dans la vue en perspec- tive à la figure 4 se distingue du premier élément de fixation 62 en ce que, partant de son dessus 72 le second élément de fixation 82 est formé par le repliage d'une patte double 84 décrivant un arc de 180°avec un arrondi 86. Dans cette variante de réalisation, c'est-à-dire pour le second élément de fixation 82, le début de l'arrondi 86, dans la direc- tion radiale vers les flancs 80 des griffes polaires 24, 25, porte les saillies 74 en forme de griffes. De façon analogue au premier élément de fixation 68, les faces frontales 64 des aimants permanents 62 sont chevauchées par des pattes élastiques 70 à effets de ressort de sorte que l'aimant permanent 62 est bloqué axialement dans la direction axiale dans l'intervalle 60 entre les doigts polaires 24, 25. De manière globale, dans la variante de réalisation de la figure 4 du second élément de fixation 82, la surface d'appui propre servant à l'appui séparé de l'aimant permanent 62 disponible est plus grande. Ainsi, la tôle dans laquelle est réalisé le second élément de fixa- tion 82, sera plus mince et ainsi plus souple, ce qui permet de diminuer globalement les forces de montage. Pour la seconde variante de réalisation de l'élément de fixation selon l'invention représenté à la figure 4, les aimants notamment les aimants permanents 62 peuvent être glissés et positionnés dans l'élément de fixation, dans le rotor monté axialement, complet ; ils sont glissés axialement et surtout radialement de manière précise dans les intervalles 60 entre les flancs 80 des différents doigts polaires 24, 25 pour y être positionnés. Un rotor 20 ainsi garni d'aimants permanents 62 se distingue par des balourds particulière- ment réduits et ainsi un fonctionnement très silencieux, ce qui est avantageux notamment pour les paliers à roulement utilisés pour le rotor 20. Le second élément de fixation 82 selon la vue de dessus en perspective de la figure 4 peut être réalisé par une mise en forme ap- propriée de sa matière non électromagnétique pour un positionnement axial et radial, élastique ou le blocage de l'aimant permanent 62. Le contour replié ou la position des doubles pattes (voir la représentation selon la figure 5) permettent d'optimiser les positions ou les zones nécessitant une très grande résistance ou une très grande ri- gidité ou élasticité à ressort. C'est ainsi que par exemple on aura une très grande rigidité en flexion le long du milieu de l'aimant en avant des doubles pattes et une plus grande élasticité dans les zones d'accrochage des griffes. La surface des seconds éléments de fixation 82 appliqués contre les aimants permanents 62 a la planéité requise car elle est dé- limitée par une double patte (voir la représentation de la figure 5) pour les zones d'accrochage. Selon la figure 4, il apparaît en outre que les arrondis 86 qui se font face, forment une fente longitudinale 88 dans le dessus 72 du second élément de fixation 82 par la double patte 84 du second élé- ment de fixation 82. La vue en perspective de la figure 4 montre no- tamment la disposition alternée des doigts polaires 24, 25 et la position inclinée des différents aimants permanents 62 bloqués par le second élément de fixation 82 dans les intervalles 60 entre les flancs 80 des doigts polaires 24, 25.

La représentation de la figure 5 montre un détail de la fi- gure 4 à échelle agrandie. La figure 5 montre que les seconds éléments de fixation 82 avec leurs saillies 74 en forme de griffes, partant des doubles pattes 84 du second élément de fixation 82, s'appuient contre les flancs 80 non usinés des doigts à griffes polaires 24, 25. Si comme dans la repré- sentation des figures 4 et 5, la surface de contact des saillies en 74 a une géométrie 90 en forme de griffes, cela permet, sous l'effet de la force centrifuge lorsque le rotor 20 tourne, d'avoir un accrochage encore meilleur, c'est-à-dire une fixation du second élément de fixation 82 sur les flancs non usinés 80 des doigts polaires 24, 25. La seconde variante représentée aux figures 4 et 5 de l'élément de fixation selon l'invention minimise en outre l'entrefer entre les intervalles 60 du premier aimant permanent 62 et les flancs 80 des doigts polaires 24, 25 pour arriver ainsi à la couverture latérale de surface la plus élevée possible entre les aimants permanents 62 et les flancs 80 des doigts polaires 24, 25 et laissant des surfaces de passage considérablement plus grandes pour le flux magnétique. La suite des figures 6.1-6.3 correspond à des vues de la seconde variante de réalisation de l'élément de fixation selon l'invention.

La suite des figures 6.1-6.3 montre que selon la figure 6.1, les pattes élastiques 70 couvrent les faces frontales 64 de l'aimant permanent 62. Le grand côté 66 de l'aimant permanent 62 est considérablement plus long compare à la surface frontale 64. Les seconds éléments de fixation 82 sont munis d'un arrondi 86 ; l'axe double 84 permet la fabrication du second élément de fixation 82 avec une épaisseur de tôle plus ré- duite, ce qui permet une économie de matière. La figure 6.2 est une vue de côté du second élément de fixation selon l'invention. La figure 6.2 montre que les deux pattes élastiques 70 des côtés courts du second élément de fixation 82 se font face. Latéra- lement par rapport au dessus 72 du second élément de fixation 82, les saillies en forme de griffes 74 sont légèrement inclinées, relevées, ces saillies étant séparées par les évidements. La représentation de la figure 6.3 qui est une vue de des- sus du second élément de fixation 82 montre que pour améliorer l'effet d'accrochage des flancs 80 non usinés des doigts polaires 24, 25, on peut laisser les saillies 74 en forme de griffes ou pour les côtés en regard des flancs 80 laissés sans usinage, une géométrie 90 en forme de pointes. Les pointes permettent un meilleur accrochage du second élé- ment de fixation 82 lors de la rotation du rotor 20 et sous l'effet de l'augmentation de la force centrifuge si bien que de manière avantageuse, les efforts d'accrochage sont augmentés entre d'une part les saillies 74 en forme de griffes du second élément de fixation 82 et d'autre part les flancs 80 non usinés des doigts polaires 24, 25. Les évidements 76 qui apparaissent à la figure 6.3 entre les saillies 74 en forme de griffes, permettent en outre le passage d'une matière d'imprégnation qui occupe les espaces creux laissés libres entre le second élément de fixation 82 et par exemple le côté supérieur de l'aimant permanent 62 et son grand côté 66, pour durcir, ce qui se traduit par une liaison rigide en flexion entre le second élément de fixation 82 et l'aimant permanent 62 résultant de ce blocage. La figure 7 est une vue en perspective de l'espace libre entre deux doigts polaires en regard ainsi qu'un second élément de fixation au sens de l'invention installé chaque fois dans l'intervalle libre.

La représentation de la figure 7 montre que les saillies 74 en forme de griffes du second élément de fixation 82 ont un contour 90 avec une double pointe d'accrochage et de serrage réalisant un contact ponctuel entre les saillies 74 en forme de griffes, élastiques, suivant l'angle d'inclinaison 78 et les flancs 80 non usinés des différents doigts polaires 24, 25. Les intervalles sont remplis et mouillés avec un agent d'imprégnation. Le système est ainsi solide et néanmoins il permet de compenser élastiquement les tensions. Ce contact ponctuel est encore amélioré lorsque le rotor tourne sous l'effet de la force centrifuge si bien que l'aimant permanent 62 soumis à la force centrifuge et repoussant vers l'extérieur le second élément de fixation 82 par la face inférieure du dessus 72, augmente la force entre les saillies en forme de griffes 74 et les flancs 80 des doigts polaires 24, 25 en fonction de la vitesse de rotation du rotor 20. La force de serrage par laquelle l'aimant permanent 62 est fixé dans les intervalles 60 sera amplifiée en fonction de la vitesse de rotation du rotor 20, ce qui se traduit par un effet avantageux supplémentaire de la solution selon l'invention. La représentation de la figure 7 montre que les faces frontales 64 de l'aimant permanent 62 sont bloquées dans la direction axiale et radialement vers l'intérieur par les pattes élastiques 70 qui laissent entre les arrondis 86 des doubles pattes 84 une fente longitudinale 88 dirigée axialement et influençant de manière positive les caractéristiques élastiques de la patte double 84 avec son arrondi 86. Dans la représentation de la figure 7, dans le plan du dessin, on a les différentes pâles 32 du ventilateur 30. Les ventilateurs 30, dont un seul apparaît dans la représentation de la figure 7, se trouvent dans la zone du côté extérieur des platines à griffes 22, 23 dont les différents doigts polaires 24, 25 alternent et délimitent les intervalles 60 recevant les aimants permanents 62.30 NOMENCLATURE 10 Machine électrique 13 Boîtier en deux parties 13.1 Premier panneau de palier 13.2 Second panneau de palier 17 Paquet de tôles de stator 18 Stator 20 Rotor 22 Platine à griffes polaires 23 Platine à griffes polaires 24 Doigt polaire 25 Doigt polaire 27 Arbre 28 Palier à roulement 30 Ventilateur 40 Ouverture 45 Partie en saillie/porte-à-faux de l'enroulement 47 Capuchon 49 Collecteur 51 Enroulement d'excitation 53 Corps de refroidissement 56 Plaque de branchement 58 Diode moins 60 Intervalle entre les doigts polaires 62 Aimant permanent 64 Face frontale de l'élément permanent 62 66 Grand coté 68 Premier élément de fixation 70 Patte élastique 72 Dessus 74 Saillie en forme de griffes 75 Evidement 78 Angle d'inclinaison 80 Flanc des doigts polaires 24, 25

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Elément de fixation (68, 82) pour fixer des aimants (62) d'un rotor (20) d'une machine électrique (10), notamment d'un alternateur, dans les intervalles (60) des pôles (24, 25) de la machine électrique (10), l'élément de fixation (68, 82) ayant un dessus (72) et des pattes élas- tiques (70) bloquant axialement les aimants (62), élément de fixation (68, 82) caractérisé en ce qu'il comporte des saillies (74) en forme de griffes qui s'appliquent contre les flancs (80) des pôles (24, 25) à l'état installé de l'élément de fixation (68, 82). 2°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pôles sont notamment les doigts polaires (24, 25) de platines (22, 23) d'un générateur à griffes polaires. 3°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies (74) en forme de griffes sont élastiques. 4°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies en forme de griffes (74) sont séparées par des évidements (76). 5°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies en forme de griffes (74) ont un angle d'inclinaison (78) par rapport au dessus (72) de l'élément de fixation (68, 82). 6°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de fixation (82) comporte une double patte élastique (84) dont partent latéralement les saillies (74) en forme de griffes. 25 30 357°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les doubles pattes (84) sont des repliages (86) à 180° arrondis fonctionnant comme des ressorts. 8°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies en forme de griffes (74) ont chacune des pointes ponctuelles (90) pour un contact ponctuel avec les flancs (80) des pôles (24, 25). 9°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation (68, 82) bloquent les aimants permanents (62) dans l'intervalle (60) de deux doigts polaires voisins (24, 25) et les élé- ments de fixation (68, 82) sont repoussés par l'action de la force centri- fuge contre les flancs (80) des doigts polaires (24, 25) lors de la rotation du rotor (20). 10°) Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation (68, 82) comportent des évidements (76) à travers lesquels passe un milieu fluide, notamment un agent d'imprégnation passant entre les éléments de fixation (68, 82) et l'aimant permanent (62), cet agent d'imprégnation étant d'abord fluide puis durci.