FR3070802A1 - Machine electrique tournante avec un maintien de l'ensemble electronique simplifie - Google Patents

Abstract

La présente invention propose une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant : - un rotor (12) et un stator (15) s'étendant suivant un axe (X) ; - un carter (11) entourant le rotor et le stator et comportant au moins un flasque (17) ; et - un ensemble électronique (36) comportant un dissipateur thermique (37) et au moins un module électronique de puissance monté sur ledit dissipateur, le dissipateur étant monté sur le flasque. La machine (10) comporte, en outre, au moins un dispositif d'appui (43) s'étendant en saillie entre le dissipateur thermique (37) et le flasque (17), ledit dispositif étant monté entre lesdits éléments avec une précontrainte.

Description

MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE AVEC UN MAINTIEN DE L’ENSEMBLE ELECTRONIQUE SIMPLIFIE

L’invention concerne notamment une machine électrique tournante présentant un maintien de l’ensemble électronique sur le carter simplifié.

L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs, les alterno-démarreurs ou encore les machines réversibles. On rappelle qu’une machine réversible est une machine électrique tournante apte à travailler de manière réversible, d’une part, comme générateur électrique en fonction alternateur et, d’autre part, comme moteur électrique par exemple pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile.

Une machine électrique tournante comprend un rotor mobile en rotation autour d’un axe et un stator fixe entourant le rotor. En mode alternateur, lorsque le rotor est en rotation, il induit un champ magnétique au stator qui le transforme en courant électrique afin d’alimenter les consommateurs électriques du véhicule et de recharger la batterie. En mode moteur, le stator est alimenté électriquement et induit un champ magnétique entraînant le rotor en rotation.

Le rotor et le stator forme un ensemble qui est monté dans un carter comprenant généralement deux flasques entourant, au moins partiellement, l’ensemble rotor-stator. Un ensemble électronique permettant de piloter la machine et formant un pont redresseur de tension est monté sur le carter. Cet ensemble électronique comporte au moins un module électronique de puissance et un module de commande. Au moins un des ces modules est monté sur un dissipateur thermique qui est luimême monté sur un des flasques.

L’assemblage entre le dissipateur thermique et le flasque est classiquement réalisé au moyen de différentes vis. Plusieurs vis sont disposées sur le pourtour externe de l’ensemble flasque-dissipateur et au moins une vis est disposée sur une portion centrale dudit ensemble.

Un inconvénient de ce type d’assemblage est que la disposition des vis donne une contrainte supplémentaire d’encombrement au niveau de l’ensemble électronique et en particulier la vis présente dans la portion centrale. En effet, les différents modules doivent être dimensionnés et positionnés dans un encombrement réduit et de telle sorte qu’ils ne sont pas traversés par une vis. En outre, même si la vis ne dépasse pas axialement du dissipateur thermique, un espace suffisant pour insérer un outil de vissage doit être laissé entre les modules pour permettre la fixation de l’ensemble électronique sur le carter.

Une solution pour réduire ces contraintes d’encombrement serait de réduire le nombre de vis et en particulier de supprimer la vis de la portion centrale. Cependant, la machine électrique tournante subit de fortes contraintes mécaniques et thermiques de part son environnement dans le véhicule. Ainsi, la suppression d’une vis n’est pas possible en particulier dans la portion centrale de l’ensemble flasque-dissipateur qui est largement sujette à des contraintes de vibration qui risqueraient d’endommager les modules électroniques, le dissipateur et/ou le flasque s’ils ne sont pas suffisamment maintenus ensemble.

La présente invention vise à permettre d’éviter les inconvénients de l’art antérieur en proposant un dispositif de maintien de l’ensemble électronique sur le carter qui supporte les différentes contraintes et simplifie les questions d’encombrement.

A cet effet, la présente invention a donc pour objet une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant un rotor et un stator s’étendant suivant un axe ; un carter entourant le rotor et le stator et comportant au moins un flasque ; et un ensemble électronique comportant un dissipateur thermique et au moins un module électronique de puissance monté sur ledit dissipateur, le dissipateur étant monté sur le flasque. Selon l’invention, la machine comporte au moins un dispositif d’appui s’étendant en saillie entre le dissipateur thermique et le flasque, ledit dispositif étant monté entre lesdits éléments avec une précontrainte.

Le dispositif d’appui est monté entre le dissipateur thermique et le flasque sans traverser le dissipateur thermique et, de préférence, sans traverser le flasque. On entend par « sans traverser » que le dispositif n’est pas débouchant sur les deux faces axiales opposées dudit élément. Ainsi, ce dispositif permet, grâce à la précontrainte, un appui axial suffisant entre le carter et le dissipateur de l’ensemble électronique pour résister aux contraintes de vibration de la machine, et, grâce au fait que le dispositif ne traverse pas le dissipateur thermique, de diminuer les contraintes d’encombrement de l’ensemble électronique. Ce dispositif permet donc de supprimer la vis disposée dans la portion centrale de l’ensemble flasque-dissipateur.

La précontrainte est définie comme étant un état dans lequel le dispositif d’appui subit une contrainte mécanique dans sa position de repos, c’est-à-dire lorsque la machine électrique est assemblée mais n’est pas en fonctionnement. La précontrainte permet de garantir un effort de contact minimal entre le dispositif d’appui, le palier et le dissipateur thermique.

Selon une réalisation, la précontrainte est comprise entre 100 N et 1500 N. Ces efforts entraînent un écrasement du dispositif d’appui compris entre 0,1 mm et 1 mm, l’écrasement étant défini comme la différence entre les hauteurs axiales du dispositif d’appui avant l’assemblage du dissipateur thermique et du palier et après ledit assemblage. Cette plage de précontrainte permet d’appliquer une contrainte suffisante pour éviter que des vibrations n’entraînent un décollement entre le flasque et le dissipateur thermique et sans que cette précontrainte ne soit trop importante et n’entraîne une casse de l’une des pièces. En particulier, la précontrainte est comprise entre 300°N et 1200°N pour un écrasement compris entre 0,25 mm et 0,75 mm.

Selon une réalisation, le dispositif d’appui est formé d’un premier élément s’étendant à partir du flasque et d’un second élément s’étendant à partir du dissipateur thermique, l’un des éléments étant une béquille notamment en forme de plot.

Selon une réalisation, la béquille s’étend en saillie axiale à partir d’une face axiale du flasque ou du dissipateur thermique.

Selon une réalisation, la face d’extrémité axiale du premier élément et celle du second élément s’étendent suivant une même direction sensiblement radiale. On entend par sensiblement radiale, une direction qui forme un angle avec l’axe de rotation de la machine compris entre 80° et 100°.

Selon une réalisation, le premier élément est une première béquille s’étendant en saillie à partir du flasque et le second élément est une seconde béquille s’étendant en saillie à partir du dissipateur thermique. En l’occurrence, les béquilles sont positionnées en vis-à-vis l’une de l’autre de manière à ce qu’une face d’extrémité axiale de la première béquille soit en contact avec une face d’extrémité axiale de la seconde béquille.

Selon une autre réalisation, le premier élément est une béquille s’étendant en saillie à partir du flasque ou du dissipateur thermique et le second élément est une zone d’appui plane. En l’occurrence, la béquille et la zone d’appui plane sont positionnées en vis-à-vis l’une de l’autre de manière à ce qu’une face d’extrémité axiale de la béquille soit en contact avec la zone d’appui plane. Ainsi, le dispositif d’appui comporte une unique béquille, la zone d’appui plane étant disposée sur l’élément de l’ensemble flasque-dissipateur qui ne comporte pas la béquille.

Selon une réalisation, le dispositif d’appui est issu de matière avec le flasque ou le dissipateur thermique. On entend par issu de matière le fait que le dispositif d’appui et le flasque ou le dissipateur thermique sont formés ensemble par exemple au cours d’une même étape de moulage. En variante, le dispositif d’appui peut être usiné à la surface du flasque ou du dissipateur thermique. Cela permet de simplifier et de diminuer les coûts de fabrication de la machine.

Alternativement, le dispositif d’appui, et notamment la ou les béquilles, peut être rapporté au flasque ou au dissipateur thermique, par exemple par soudage ou collage.

Selon une réalisation, la machine électrique tournante comporte une pluralité de dispositifs de fixation permettant de fixer l’ensemble électronique sur le flasque au niveau de zones de fixation. Les dispositifs de fixation sont, de préférence, répartis uniquement sur un pourtour externe de l’ensemble flasque-dissipateur. Ces dispositifs de fixation sont par exemple des vis s’insérant dans des ouvertures formées respectivement dans des plots s’étendant en saillies à partir du dissipateur thermique et du flasque, lesdits plots formant les zones de fixation.

Selon une réalisation, lorsque le dissipateur thermique est monté sur le flasque mais avant la mise en place de la précontrainte, les éléments du dispositif d’appui sont en contact les uns avec les autres et un jeu axial existe entre le dissipateur thermique et le flasque au niveau d’au moins une zone de fixation l’un avec l’autre. Toujours selon cette réalisation, lorsque le dissipateur thermique est assemblé de manière fixe avec le flasque au moyen d’au moins un dispositif de fixation, les éléments du dispositif d’appui sont en contact les uns avec les autres et le dissipateur et le flasque sont en contact l’un avec l’autre dans ladite zone de fixation. Cela permet de créer la précontrainte de manière simple.

Autrement dit, le dispositif d’appui présente une hauteur axiale, avant le montage de l’ensemble électronique sur le carter, supérieure à une distance axiale entre une face axiale inférieure du flasque et une face axiale supérieure du dissipateur thermique mesurée au niveau du dispositif d’appui après ledit montage.

Selon une réalisation, dans le cas où le dispositif d’appui est formé de deux béquilles, la somme des hauteurs respectives des béquilles avant l’assemblage entre le carter et l’ensemble électronique est supérieure à ladite distance axiale après ledit assemblage final. Toujours dans ce cas, les hauteurs des béquilles peuvent être égales l’une par rapport à l’autre. Alternativement, chaque béquille pourra présenter une hauteur différente de l’autre béquille, les hauteurs étant définies de manière à ce que leur somme soit supérieure à ladite distance axiale entre le flasque et le dissipateur thermique.

Selon une réalisation, dans le cas où le dispositif d’appui est formé d’une unique béquille, la béquille présente une hauteur axiale, avant ledit assemblage, supérieure à ladite distance axiale entre le flasque et le dissipateur thermique après ledit assemblage.

Selon une réalisation, la face d’extrémité axiale de l’un parmi le premier élément ou le second élément présente des dimensions supérieures à celles de la face d’extrémité axiale de l’autre élément. Cela permet de faciliter le procédé d’assemblage entre le carter et l’ensemble électronique.

Par exemple, dans le cas où le dispositif d’appui est formé d’une unique béquille, les dimensions de la zone d’appui plane sont supérieures à celles de la face d’extrémité axiale de la béquille.

Toujours par exemple, dans le cas où le dispositif d’appui est formé de deux béquilles, les dimensions de la face d’extrémité axiale de la première béquille sont supérieures à celles de la face d’extrémité axiale de la seconde béquille, la première béquille pouvant s’étendre à partir du flasque ou à partir du dissipateur thermique.

Selon une réalisation, la béquille présente une forme cylindrique. En l’occurrence, dans le cas où le dispositif d’appui est formé de deux béquilles, les formes des béquilles peuvent être différentes l’une de l’autre.

Selon une réalisation, la béquille est pleine. En d’autres termes, la béquille ne présente pas d’ouverture traversante. Cela permet d’améliorer la rigidité du dispositif d’appui.

Selon une réalisation, le dispositif d’appui est positionné sur une portion interne de l’ensemble flasque-dissipateur. Ainsi, le dispositif d’appui est disposé de manière plus proche du diamètre interne de l’ensemble flasque-dissipateur que de son diamètre externe. Notamment, le dispositif d’appui est positionné de manière adjacente à l’ouverture centrale de l’ensemble flasque-dissipateur permettant le passage de l’arbre de la machine.

Selon une réalisation, le flasque comporte au moins un bras délimité par aux moins deux ouvertures axiales, l’élément du dispositif d’appui qui s’étend à partir du flasque s’étendant à partir dudit bras.

Selon une réalisation, le dispositif d’appui présente au moins une portion de renfort, ladite portion s’étendant de manière adjacente à la béquille. Le renfort est par exemple une portion avec une épaisseur axiale plus importante que l’épaisseur du flasque ou du dissipateur thermique en fonction de l’emplacement de la béquille correspondante. Par exemple, chaque béquille peut comporter une ou plusieurs portions de renfort.

Selon une réalisation, la portion de renfort présente différentes épaisseurs axiales. En l’occurrence, l’épaisseur axiale maximum de la portion de renfort est disposée sur la partie de la portion de renfort adjacente à la béquille. Par exemple, l’épaisseur de la portion de renfort varie suivant une pente sensiblement linéaire. Alternativement, la portion de renfort peut présenter une forme d’escalier.

Selon une réalisation, la machine comporte, en outre, un obturateur formé d’un matériau électriquement isolant interposé entre le flasque et le dissipateur thermique. Par exemple, le dispositif d’appui comporte un troisième élément formé par une plaque d’appui appartenant à l’obturateur. L’obturateur permet d’isoler électriquement le flasque du dissipateur thermique lorsqu’ils ne sont pas au même potentiel électrique.

Selon une réalisation, la plaque d’appui est positionnée axialement entre le premier élément et le second élément.

Selon une réalisation, la plaque d’appui s’étend dans une direction sensiblement radiale.

Selon une réalisation, la plaque d’appui présente des dimensions de sa section radiale au moins égales à celles de la plus petite face d’extrémité axiale entre le premier ou le second élément.

Selon une réalisation, le troisième élément présente une jupe s’étendant axialement à partir d’une périphérie externe de la plaque d’appui. Par exemple, la jupe entoure une béquille. Cela permet d’améliorer l’isolation électrique entre le flasque et le dissipateur thermique en diminuant le risque de création de ponts salins.

Selon une réalisation, la plaque d’appui s’étend à partir d’un bras issu d’une portion circulaire de l’obturateur.

Selon une réalisation, l’obturateur est formé d’un matériau plastique.

Selon une réalisation, le flasque et le dissipateur thermique sont formés d’un matériau métallique identique ou différent.

Selon une réalisation, la machine comporte plusieurs dispositifs d’appui.

La machine électrique tournante peut, avantageusement, former un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur.

La présente invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de l’invention et de l’examen des dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’une machine électrique tournante selon un exemple de mise en œuvre de l’invention,

- la figure 2 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’un exemple d’ensemble flasque-dissipateur selon un premier mode de réalisation,

- la figure 3 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’un exemple d’ensemble flasque-dissipateur selon un deuxième mode de réalisation,

- la figure 4 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de dessous d’un exemple de flasque selon un exemple de réalisation,

- la figure 5 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de dessus d’un exemple de dissipateur thermique selon un exemple de réalisation,

- la figure 6 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’un exemple d’ensemble flasque-dissipateur selon un troisième mode de réalisation,

- la figure 7 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de dessous d’un exemple d’obturateur selon la figure 6 ; et

- les figures 8a et 8b représentent, schématiquement et partiellement, des vues en coupe de l’ensemble flasque-dissipateur selon le mode de la figure 2 montrant un exemple d’étapes de mise en place de la précontrainte.

Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les mêmes références d’une figure à l’autre.

Les modes de réalisation qui sont décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs ; on pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. En particulier, toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. Dans un tel cas, mention serait faite dans la présente description.

La figure 1 représente une machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule automobile. Cette machine électrique tournante 10 transforme de l’énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante 10 est, par exemple, un alternateur, un alterno-démarreur ou une machine réversible ou moteur.

La machine électrique tournante 10 comporte un carter 11. A l'intérieur de ce carter 11, elle comporte, en outre, un arbre 13, un rotor 12 solidaire en rotation de l’arbre 13 et un stator 15 entourant le rotor 12. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour d’un axe X.

Dans la suite de la description, les dénominations axiales, radiales, extérieures et intérieures se réfèrent à l’axe X traversant en son centre l’arbre 13. La direction axiale correspond à l'axe X alors que les orientations radiales correspondent à des plans concourants, et notamment perpendiculaires, à l'axe X. Pour les directions radiales, les dénominations extérieure ou intérieure s'apprécient par rapport au même axe X, la dénomination intérieure correspondant à un élément orienté vers l’axe, ou plus proche de l’axe par rapport à un second élément, la dénomination extérieure désignant un éloignement de l’axe.

Dans cet exemple, le carter 11 comporte un flasque avant 16 et un flasque arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces flasques 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un palier accouplé à un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 13. En outre, le carter 11 comporte des moyens de fixation 14 permettant le montage de la machine électrique tournante 10 dans le véhicule.

Une poulie 20 est fixée sur une extrémité avant de l’arbre 13, au niveau du flasque avant 16, par exemple à l’aide d’un écrou en appui sur le fond de la cavité de cette poulie. Cette poulie 20 permet de transmettre le mouvement de rotation à l’arbre 13 ou à l’arbre 13 de transmettre son mouvement de rotation à la courroie.

Dans la suite de la description, les dénominations supérieures et inférieures ainsi que dessus/dessous ou encore avant/arrière se réfèrent à la poulie 20. Ainsi une face supérieure étant une face orientée en direction de la poulie alors qu’une face inférieure étant une face orientée en direction opposée de la poulie suivant une direction axiale.

L’extrémité arrière de l’arbre 13 porte, ici, des bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur 22. Des balais 23 appartenant à un portebalais 24 sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 21. Le porte-balais 24 est relié à un régulateur de tension (non représenté).

Le flasque avant 16 et le flasque arrière 17 peuvent comporter, en outre, des ouvertures sensiblement latérales pour le passage de l’air en vue de permettre le refroidissement de la machine électrique tournante par circulation d'air engendrée par la rotation d’un ventilateur avant 25 sur la face axiale avant du rotor 12, c’est-à-dire au niveau du flasque avant 16 et d’un ventilateur arrière 26 sur la face axiale arrière du rotor, c’est-à-dire au niveau du flasque arrière 17.

Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffe. Il comporte deux roues polaires 31. Chaque roue polaire 31 est formée d’un plateau 32 et d’une pluralité de griffes 33 formants des pôles magnétiques. Le plateau 32 est d’orientation transversale et présente, par exemple, une forme sensiblement annulaire. Ce rotor 12 comporte, en outre, un noyau 34 cylindrique qui est intercalé axialement entre les roues polaires 31. Ici, ce noyau 34 est formé de deux demi noyaux appartenant chacun à l’une des roues polaires. Le rotor 12 comporte, entre le noyau 34 et les griffes 33, une bobine 35 comportant, ici, un moyeu de bobinage et un bobinage électrique sur ce moyeu. Par exemple, les bagues collectrices 21 appartenant au collecteur 22 sont reliées par des liaisons filaires à ladite bobine 35. Le rotor 12 peut également comporter des éléments magnétiques interposés entre deux griffes 33 adjacentes.

Dans cet exemple de réalisation, le stator 15 comporte un corps 27 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches, par exemple du type semi fermée ou ouverte, équipées d’isolant d’encoches pour le montage d’un bobinage électrique 28. Ce bobinage 28 traverse les encoches du corps et forment un chignon avant 29 et un chignon arrière 30 de part et d'autre du corps du stator. Le bobinage 28 est connecté, par exemple, en étoile ou encore en triangle.

Par ailleurs, le bobinage 28 est formé d’une ou plusieurs phases. Chaque phase comporte au moins un conducteur traversant les encoches du corps de stator 27 et forme, avec toutes les phases, les chignons. Le bobinage 28 est relié électriquement à un ensemble électronique 36.

L’ensemble électronique 36 comporte au moins un module électronique de puissance permettant de piloter une phase du bobinage et un module de commande. Ce module de puissance forme un pont redresseur de tension pour transformer la tension alternative générée par l'alternateur 10 en une tension continue pour alimenter notamment la batterie et le réseau de bord du véhicule en mode alternateur.

Lorsque le bobinage électrique est alimenté électriquement à partir des balais, le rotor 4 est magnétisé et devient un rotor inducteur avec formation de pôles magnétiques Nord-Sud au niveau des griffes 19. Ce rotor inducteur crée un courant induit alternatif dans le stator induit lorsque l’arbre 3 est en rotation. Le pont redresseur transforme alors ce courant induit alternatif en un courant continu, notamment pour alimenter les charges et les consommateurs du réseau de bord du véhicule automobile ainsi que pour recharger sa batterie.

L’ensemble électronique 36 comporte, en outre, un dissipateur thermique 37 sur lequel est monté le module électronique de puissance. Le module électronique de puissance peut être composé d’une pluralité de composants électroniques dont au moins un transistor de type MOSFET. Le module de puissance peut être monté de manière collée ou plaquée sur une face axiale inférieure 38 du dissipateur thermique 37. Alternativement, le module de puissance peut être composé d’au moins une diode. Chaque diode peut être montée notamment par emmanchement ou par brasage dans la face inférieure 38. Le module de commande peut être monté sur la face inférieure 38 du dissipateur thermique 37. Alternativement, ledit module de commande peut être monté de manière indépendante du dissipateur thermique 37.

Le dissipateur thermique 37 comporte donc une face axiale inférieure 38 et une face axiale supérieure 39 disposée en vis-à-vis du flasque arrière 17. En l’occurrence, ledit dissipateur est monté sur le flasque arrière 17 via au moins un dispositif de fixation 40. En l’occurrence, la machine 10 comporte une pluralité de dispositifs de fixation tels que des vis. Le flasque arrière 17 comporte une pluralité de plots de fixation 65, chacun étant muni d’une ouverture 41, disposés respectivement en regard de plots de fixation 66 du dissipateur 37, chaque plot 66 étant muni d’une ouverture 42 formé, chaque ouverture formant un passage pour une vis. L’une ou l’autre des ouvertures comprend une portion taraudée coopérant avec le filetage de la vis. Chaque ensemble de plots 65, 66 définit une zone de fixation 64.

Les dispositifs de fixation 40 sont répartis uniquement sur un pourtour externe de l’ensemble flasque-dissipateur, c’est-à-dire qu’ils sont plus proches radialement de la périphérie externe de l’ensemble flasquedissipateur que de sa périphérie interne portant l’ouverture centrale pour le passage de l’arbre 13.

La machine 10 comporte au moins un dispositif d’appui 43 s’étendant en saillie entre le dissipateur thermique 37 et le flasque arrière 17. Le dispositif d’appui 43 est formé d’un premier élément s’étendant à partir du flasque 17 et d’un second élément s’étendant à partir du dissipateur 37.

Le dispositif d’appui 43 est monté entre le flasque 17 et le dissipateur 37 avec une précontrainte mécanique. La précontrainte est réalisée par un écrasement ou une déformation du dispositif d’appui 43 entre son état initial avant l’assemblage entre le flasque et le dissipateur thermique et son état final une fois la machine électrique tournante montée c'est-à-dire une fois que le flasque et le dissipateur sont fixés ensemble au moyen des dispositifs de fixation 40. Par exemple ici, la précontrainte est comprise entre 100 N et 1500 N pour un écrasement ou une déformation comprise entre 0,1 mm et 1 mm et de préférence comprise entre 300 N et 1200 N pour 0,25 mm et 0,75 mm d’écrasement ou de déformation. L’homme du métier comprendra que les efforts de précontrainte sont déterminés en fonction de la masse de l’ensemble électronique assemblé sur le flasque, des matériaux utilisés et des sollicitations dynamiques à endurer.

Dans un premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, le premier élément est une première béquille 44a s’étendant en saillie à partir du flasque 17 et le second élément est une seconde béquille 44b s’étendant en saillie à partir du dissipateur 37. Ainsi, la première béquille 44a s’étend en saillie axiale à partir d’une face axiale inférieure 45 du flasque 17 et la seconde béquille 44b s’étend en saillie axiale à partir d’une face axiale supérieure 39 du dissipateur 37.

Les béquilles 44a, 44b s’étendent axialement l’une vers l’autre de manière à ce qu’une face d’extrémité axiale, correspondant à une face inférieure, de la première béquille 44a soit en contact avec une face d’extrémité axiale, correspondant à une face supérieure, de la seconde béquille 44b. Les faces d’extrémité axiale des béquilles 44a, 44b s’étendent suivant une même direction sensiblement radiale.

Le dispositif d’appui 43 présente une hauteur axiale H, avant l’assemblage de l’ensemble électronique, supérieure à une distance axiale D1 entre une face axiale inférieure 45 du flasque et une face axiale supérieure 39 du dissipateur thermique mesurée au niveau du dispositif d’appui après ledit assemblage comme illustré sur les figures 8a et 8b. Ainsi, dans ce premier mode de réalisation, la hauteur axiale H du dispositif d’appui 43 est égale à la somme de la hauteur axiale de la première béquille 44a et de la hauteur axiale de la seconde béquille 44b avant qu’elles ne soient en contact l’une de l’autre, c’est-à-dire dans un état sans précontrainte du dispositif d’appui. Dans l’exemple représenté ici, les béquilles 44a, 44b présentent une hauteur axiale différente l’une de l’autre, la hauteur axiale de la béquille 44b s’étendant à partir du dissipateur 37 étant la plus grande.

Toujours dans l’exemple de la figure 2, la surface de la face d’extrémité axiale de la seconde béquille 44b est supérieure à celle de la première béquille 44a. Ainsi, les dimensions et notamment le diamètre de la seconde béquille 44b est supérieur à celui de la première béquille 44a.

Dans un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 3, le dispositif d’appui 43 est aménagé différemment. Dans l’exemple représenté ici, le premier élément est une béquille 44 s’étendant en saillie à partir du flasque 17 et le second élément est une zone d’appui plane 46 formée sur la face supérieure 39 du dissipateur thermique 37. La béquille 44 s’étend en saillie axiale vers la zone d’appui plane 46 de manière à ce qu’une face d’extrémité axiale de la béquille 44 soit en contact avec ladite zone 46.

Dans cet exemple, la béquille 44 présente une hauteur axiale, avant le montage de l’ensemble électronique sur le carter, supérieure à ladite distance axiale D1 après ledit montage.

Toujours dans cet exemple, la surface de la zone d’appui plane 46 est supérieure à celle de la face d’extrémité axiale de la béquille 44.

Dans une variante de réalisation du deuxième mode de réalisation, la béquille pourrait s’étendre à partir du dissipateur thermique et la zone d’appui plane pourrait être portée par le flasque.

Un troisième mode de réalisation représenté sur la figure 6 reprend les caractéristiques du premier mode de réalisation avec en plus un obturateur 47. Ainsi, la machine 10 peut comporter un obturateur 47 interposé entre le flasque 17 et le dissipateur 37. L’obturateur comporte alors une plaque d’appui 48 formant un troisième élément du dispositif d’appui 43. La plaque d’appui 48 s’étend dans une direction sensiblement radiale. Dans cet exemple, la plaque d’appui 48 est positionnée axialement entre la première béquille 44a et la seconde béquille 44b.

Dans une variante de réalisation non représentée, la plaque d’appui pourrait être positionnée entre une béquille et une zone d’appui plane.

Par exemple ici, la plaque d’appui 48 présente des faces axiales dont les dimensions sont supérieures à celles des faces d’extrémité axiale de la première béquille 44a et de la seconde béquille 44b.

Une jupe 49 s’étend axialement à partir d’une périphérie externe de la plaque d’appui 48 de manière à entourer la première béquille 44a, dans cet exemple. Alternativement, la jupe pourrait s’étendre dans la direction axialement opposée pour entourer la seconde béquille 44b.

Comme bien visible sur l’exemple de la figure 7, l’obturateur 47 comporte une portion circulaire 50 à partir de laquelle s’étend un bras 51 portant la plaque d’appui 48 et la jupe 49. En outre, l’obturateur comporte une pluralité de dispositifs tampons 52 permettant de renforcer le maintien axial de l’obturateur en raison des vibrations de la machine 10. De plus, l’obturateur 47 comporte une pluralité d’ouvertures 53 chacune permettant le passage d’un dispositif de fixation 40 et une pluralité d’ouvertures 54 permettant le passage des sorties/entrées de phase appartenant au bobinage électrique 28 pour les connecter à l’ensemble électronique.

La plaque d’appui 48 présente une hauteur axiale compatible avec la précontrainte à assurer via le dispositif d’appui 43 et qui prend en compte le matage lors de l’assemblage et les éventuels effets de la température sur le matériau électriquement isolant de l’obturateur 47 en termes de fluage.

L’obturateur 47 est par exemple formé d’un matériau plastique tel qu’un plastique thermodurcissable. Le flasque arrière 17 et le dissipateur thermique 37 sont formés d’un matériau métallique identique ou différent tel que l’aluminium.

Dans tous les modes de réalisation, chaque béquille 44, 44a, 44b est issue de matière avec le flasque 17 ou le dissipateur 37 respectivement.

Chaque béquille est notamment en forme de plot plein par exemple cylindrique.

Comme bien visible sur les figures 4 et 5, le dispositif d’appui 43 est positionné sur une portion interne de l’ensemble flasque-dissipateur et notamment de manière adjacente à l’ouverture centrale de l’ensemble flasque-dissipateur permettant le passage de l’arbre 13.

Dans l’exemple de la figure 4, le flasque arrière 17 comporte une pluralité d’ouvertures axiales 55 permettant le passage des sorties/entrées de phase du bobinage 28. En outre, le flasque 17 comporte une pluralité d’ouvertures axiales 56 et d’ouvertures radiales 57 permettant le refroidissement de la machine 10 au moyen des ventilateurs 25, 26. Des bras 58 séparent deux ouvertures axiales 56 et un d’eux peut former un support à la béquille 44 s’étendant à partir du flasque 17. De plus, le palier comporte un plot 59 de montage du porte-balais 24 ainsi que des ouvertures 60 permettant le passage d’un dispositif de fixation entre le palier arrière 17 et le palier avant 16.

Dans l’exemple des figures 3 et 4, le dispositif d’appui présente au moins une portion de renfort 61 s’étendant de manière adjacente à la béquille 44. Cette portion de renfort est représentée pour le deuxième mode de réalisation mais elle peut également s’appliquer aux autres modes de réalisation et à leur variante.

Dans l’exemple représenté ici, la portion de renfort 61 s’étend sur toute la surface du bras 58 portant la béquille 44. La portion de renfort est notamment une portion avec une épaisseur axiale plus importante que l’épaisseur d’un bras 58 ne portant pas de béquille 44. En l’occurrence, l’épaisseur de la portion de renfort 61 n’est pas constante et est maximum au niveau de la partie adjacente à la béquille 44.

Dans une variante de réalisation non représentée, le dissipateur peut également comporter une portion de renfort positionnée de manière adjacente à la seconde béquille 44b.

Dans l’exemple de la figure 5, le dissipateur thermique 37 comporte une pluralité d’ailettes de refroidissement 62 s’étendant à partir de la face supérieure dudit dissipateur pour améliorer le refroidissement de l’ensemble électronique. L’ouverture centrale 63 du dissipateur permet le passage de l’arbre 13 ainsi que du porte-balais 24.

On va maintenant expliquer plus en détail un procédé d’assemblage de l’ensemble électronique 36 sur le carter 11. Dans une première étape l’ensemble électronique est positionné sur le flasque arrière 17 de manière à ce que l’élément du dispositif d’appui 43 porté par le dissipateur 37 rentre en contact avec l’élément dudit dispositif porté par le flasque 17 ou l’obturateur 47, suivant le mode de réalisation choisi, qui est déjà monté sur le flasque. Avec ce positionnement, les plots de fixation 65 du flasque 17 sont distants axialement d’un jeu J des plots de fixation 66 du dissipateur auxquels ils sont associés, comme bien visible sur la figure 8a. Ainsi, les différents plots 65, 66 ne sont pas en contact les uns des autres alors que les éléments du dispositif d’appui 43 sont eux en contact les uns avec les autres.

Puis, une contrainte axiale est appliquée sur le flasque et/ou l’ensemble électronique, et notamment le dissipateur 37, pour enfoncer le dispositif d’appui 43 et le mettre en contrainte jusqu’à ce que chaque plot 65 du flasque et chaque plot 66 associé du dissipateur viennent en contact respectivement les uns avec les autres, comme bien visible sur la figure 8b. Ainsi, le dispositif d’appui est écrasé ou déformer jusqu’à ce que un contact se crée dans chaque zone de fixation 64.

Pour finir, les dispositifs de fixations 40 sont mis en place dans les ouvertures 41,42 correspondantes.

La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine des alternateurs ou des machines réversibles pour véhicule automobile mais elle pourrait également s’appliquer à tout type de machine tournante.

Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d’exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.

Claims (11)

1. Machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, la machine (10) comportant :

- un rotor (12) et un stator (15) s’étendant suivant un axe (X) ;

- un carter (11) entourant le rotor et le stator et comportant au moins un flasque (17) ; et

- un ensemble électronique (36) comportant un dissipateur thermique (37) et au moins un module électronique de puissance monté sur ledit dissipateur, le dissipateur étant monté sur le flasque, la machine étant caractérisée en ce qu’elle comporte, en outre, au moins un dispositif d’appui (43) s’étendant en saillie entre le dissipateur thermique (37) et le flasque (17), ledit dispositif étant monté entre lesdits éléments avec une précontrainte.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la précontrainte est comprise entre 100 N et 1500 N.

3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif d’appui (43) est formé d’un premier élément s’étendant à partir du flasque (17) et d’un second élément s’étendant à partir du dissipateur thermique (37), l’un des éléments étant une béquille (44, 44a, 44b) notamment en forme de plot.

4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le premier élément est une première béquille (44a) s’étendant en saillie à partir du flasque et en ce que le second élément est une seconde béquille (44b) s’étendant en saillie à partir du dissipateur thermique.

5. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le premier élément est une béquille (44) s’étendant en saillie à partir du flasque ou du dissipateur thermique et en ce que le second élément est une zone d’appui plane (46).

6. Machine selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la face d’extrémité axiale de l’un parmi le premier élément ou le second élément présente des dimensions supérieures à celles de la face d’extrémité axiale de l’autre élément.

7. Machine selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le dispositif d’appui (43) présente au moins une portion de renfort (61), ladite portion s’étendant de manière adjacente à la béquille (44, 44a, 44b).

8. Machine selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que :

- lorsque le dissipateur thermique (37) est monté sur le flasque (17) mais avant la mise en place de la précontrainte, les éléments du dispositif d’appui (43) sont en contact les uns avec les autres et un jeu axial (J) existe entre le dissipateur thermique et le flasque au niveau d’au moins une zone de fixation (64) l’un avec l’autre ; et

- lorsque le dissipateur thermique (37) est assemblé de manière fixe avec le flasque (17) au moyen d’au moins un dispositif de fixation (40), les éléments du dispositif d’appui (43) sont en contact les uns avec les autres et le dissipateur et le flasque sont en contact l’un avec l’autre dans ladite zone de fixation (64).

9. Machine selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif d’appui (43) est positionné sur une portion interne de l’ensemble flasque-dissipateur.

10. Machine selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la machine (10) comporte, en outre, un obturateur (47) formé d’un matériau électriquement isolant interposé entre le flasque (17) et le dissipateur thermique (47), le dispositif d’appui (43) comportant un troisième élément formé par une plaque d’appui (48) appartenant à l’obturateur.

11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le troisième

5 élément présente une jupe (49) s’étendant axialement à partir d’une périphérie externe de la plaque d’appui (48).