FR3078841A1 - Machine electrique tournante comportant un porte-balai monte sur le carter - Google Patents

Abstract

La présente invention propose une machine électrique tournante (10) comportant un flasque (17) entourant partiellement des parties actives, le flasque comprenant un plateau (43) s'étendant sensiblement radialement par rapport à l'axe (A) de rotation de la machine et un plot de montage (45) s'étendant en saillie à partir du plateau dans une direction (B) ; un module de régulation (38) comportant au moins une trace de régulation électrique (42) ; un porte-balai (24) comportant au moins un balai (23), au moins une trace d'alimentation (40) permettant l'alimentation électrique du balai par contact avec la trace de régulation et un boitier (37) logeant le balai et la trace d'alimentation et comportant une zone de montage (41) pour monter le porte-balai sur le plot de montage. Le flasque comporte au moins un organe de renforcement (51) du plot de montage s'étendant entre ledit plot et le plateau.

Description

MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE COMPORTANT UN PORTEBALAI MONTE SUR LE CARTER

L’invention concerne notamment une machine électrique tournante comportant un porte-balai monté sur le carter.

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 ou les moteurs électriques. 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.

Les parties actives de la machine, formée principalement par le rotor et le stator, sont entourée par un carter comprenant un flasque avant et un flasque arrière. Les flasques permettent à la fois de monter la machine sur le véhicule et de protéger et maintenir les parties actives.

La machine comporte également un ensemble électronique monté sur le carter. L’ensemble électronique comporte des modules de puissance permettant de faire l’interface entre les parties actives de la machine et la batterie ou les consommables du véhicule. L’ensemble électronique comporte, en outre, un module d’alimentation permettant d’alimenter le rotor de la machine électrique tournante pour qu’il génère un champ magnétique via sa bobine.

Pour cela, la machine électrique tournante comporte un porte-balai monté sur le flasque via un plot de montage. Le porte-balai comporte au moins un balai permettant d’alimenter la bobine du rotor et au moins une trace d’alimentation électrique faisant la liaison électrique entre le balai et une trace de régulation du module d’alimentation électrique.

La liaison électrique entre la trace d’alimentation du porte-balai et la trace de régulation de l’ensemble électronique est réalisée par contact direct entre les deux traces. Ce contact est assuré lors du montage du porte-balai et de l’ensemble électronique sur le flasque par serrage et notamment par vissage. Pour garantir un bon contact électrique entre lesdites traces, il est nécessaire d’assurer un bon maintien en pression d’une trace sur l’autre via le montage.

Ce montage par serrage pose des problèmes de tenu mécanique lors du vieillissement de la machine en particulier à cause des vibrations et du fluage du plastique qui sert d’intermédiaire pour isoler les traces des éléments de montage et du plot de montage du flasque. En effet, si lors de l’assemblage de la machine, le serrage n’est pas assez important, le contact électrique et ainsi l’alimentation électrique du balai ne peuvent pas être garantis en particulier à cause des vibrations qui peuvent séparer les traces l’une de l’autre. Au contraire, si lors de cet assemblage, le serrage est trop important, il en résulte des contraintes mécaniques trop sévères sur les traces et en particulier sur la trace de régulation de l’ensemble électronique qui se casse ce qui coupe également l’alimentation électrique du balai.

La présente invention vise à permettre d’éviter les inconvénients de l’art antérieur et en particulier à garantir un bon contact électrique entre les traces d’alimentation.

A cet effet, la présente invention a donc pour objet une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant des parties actives formées d’un rotor et d’un stator ; un carter comprenant au moins un flasque entourant partiellement les parties actives, le flasque comprenant un plateau s’étendant sensiblement radialement par rapport à l’axe de rotation de la machine et un plot de montage s’étendant en saillie à partir du plateau dans une direction ; un module de régulation monté sur le carter et comportant au moins une trace de régulation électrique ; un porte-balai comportant au moins un balai permettant l’alimentation électrique d’une des parties actives, au moins une trace d’alimentation permettant l’alimentation électrique du balai par contact avec la trace de régulation et un boîtier logeant le balai et la trace d’alimentation et comportant une zone de montage pour monter le porte-balai sur le plot de montage. Selon l’invention, le flasque comporte au moins un organe de renforcement du plot de montage s’étendant entre ledit plot et le plateau.

L’organe de renforcement permet de rigidifier le plot de montage du porte-balai et ainsi de diminuer l’impact des vibrations sur le porte-balai. Cela permet d’assurer le contact électrique entre les traces en mettant en place un serrage important des éléments de montage de l’ensemble électronique et du porte-balai sans entraîner de fortes contraintes sur lesdites traces qui pourraient les endommager. Ainsi, l’invention permet de réduire l’impact des vibrations sur la connexion électrique entre le portebalai et l’ensemble électronique.

De plus, cette solution présente l’avantage d’être facile à implémenter, de ne pas nécessiter d’ajout d’élément supplémentaire tel qu’un autre point de fixation du porte-balai, de ne pas nécessiter non plus de dé-standardisation des traces électriques pour leur faire accepter plus de vibrations. Cette solution présente également l’avantage que le même organe de renforcement permet d’atténuer les vibrations s’étendant suivant différentes directions. Cela permet ainsi de réduire les coûts de production de la machine.

En outre, cette solution permet également de simplifier la fabrication du plot de montage du flasque. En effet l’organe de renforcement permet de simplifier le moulage du flasque en apportant un autre point d’écoulement de la matière dans le moule vers l’extrémité dudit plot ou un agrandissement dudit point d’écoulement.

Selon une réalisation, le plot de montage s’étend suivant un axe sensiblement parallèle à l’axe de rotation de la machine.

Selon une réalisation, le contact électrique entre la trace d’alimentation et la trace de régulation est fait au niveau de la zone de montage du porte-balai.

Selon une réalisation, l’organe de renforcement présente une première portion en contact avec le plateau du flasque, une deuxième portion en contact avec le plot de montage dudit flasque et une troisième portion s’étendant entre lesdites première et deuxième portions.

Par exemple, la première portion s’étend sous la forme d’une face s’étendant transversalement, c’est-à-dire dans la même direction que celle dans laquelle s’étend le plateau.

Par exemple, la deuxième portion s’étend sous la forme d’une face s’étendant axialement par rapport à l’axe du plot de montage.

Selon une réalisation, l’organe de renforcement s’étend sur une hauteur maximum, dans la direction axiale du plot de montage, comprise entre 25% et 100% de la hauteur du plot de montage. Par 100%, il est entendu que la hauteur maximum dudit organe est égale à la hauteur dudit plot. De préférence, la hauteur maximale de l’organe de renforcement est comprise entre 70% et 80% de la hauteur du plot de montage.

En l’occurrence, la hauteur maximale de l’organe de renforcement est définie par la hauteur de la deuxième portion dudit organe.

Selon une réalisation, l’organe de renforcement s’étend dans une direction radiale suivant l’axe du plot. Alternativement, l’organe de renforcement et notamment sa première portion peut s’étendre dans un plan radial suivant une direction inclinée par rapport à une direction radiale. Cette direction d’extension définissant une longueur dudit organe.

En l’occurrence, une longueur maximale de l’organe de renforcement est définie par la longueur de la première portion.

L’organe de renforcement présente une largeur définie dans une direction perpendiculaire à la longueur et à la hauteur.

Selon une réalisation, la largeur de l’organe de renforcement est constante, c’est-à-dire que la largeur de la première portion est égale à la largueur de la deuxième portion qui est également égale à la largeur de la troisième portion.

Alternativement, l’organe de renforcement présente une largeur qui augmente lorsque l’on se rapproche de la première portion et/ou de la deuxième portion. Cette augmentation peut être faite de manière linéaire ou non.

Dans une autre variante, l’organe de renforcement présente une largeur qui diminue lorsque l’on se rapproche de la deuxième portion. Cette augmentation peut être faite de manière linéaire ou non.

Par exemple, la largeur maximale de l’organe de renforcement peut être comprise entre un quart du diamètre externe du plot de montage et ledit diamètre.

Selon une réalisation, l’organe de renforcement présente une face d’extrémité libre s’étendant de manière à définir une hauteur maximale et une longueur maximale dudit organe.

Selon une réalisation, la face d’extrémité libre forme un angle avec l’axe du plot de montage compris entre 15 et 90 degrés.

En outre, la troisième portion présente une première face latérale et une seconde face latérale opposé à ladite première face de manière à définir la largeur de l’organe de renforcement.

Selon une réalisation, les faces latérales peuvent être symétriques ou dissymétriques l’une par rapport à l’autre.

Selon une réalisation, la face d’extrémité libre est plane, c'est-à-dire qu’elle s’étend de manière rectiligne dans la direction de la largeur dudit organe. Alternativement, la face d’extrémité libre est une droite. Toujours alternativement, la face d’extrémité libre est arrondie de manière à former une portion convexe.

Selon une réalisation, la troisième portion présente une section dans un plan axial comprenant l’axe du plot de forme triangulaire. De préférence, l’angle formé entre la face d’extrémité libre et l’axe du plot est compris entre 40 et 50 degrés.

Selon une autre réalisation, la troisième portion présente une section dans un plan axial comprenant l’axe du plot de forme rectangulaire, c’està-dire que l’angle formé entre la face d’extrémité libre et l’axe du plot est égal à 90 degrés.

Selon une autre réalisation, la troisième portion présente une section dans un plan axial comprenant l’axe du plot de forme trapézoïdale. Dans ce cas, l’organe de renforcement présente une forme de barre, c’est-à-dire qu’il présente une seconde extrémité libre opposé à la première extrémité libre et délimitant une ouverture, ladite ouverture s’étendant entre le plateau, le plot de montage et ladite seconde face.

Selon une autre réalisation, la troisième portion présente une section dans un plan axial comprenant l’axe du plot de forme géométrique dans laquelle la face d’extrémité libre s’étend suivant un arc de cercle formant une portion concave ou convexe par rapport aux première et deuxième portions de l’organe de renforcement.

Alternativement, la troisième portion présente une section dans un plan axial comprenant l’axe du plot présentant une forme comprenant une combinaison des formes ci-dessus mentionnées.

Par exemple, la face d’extrémité libre présente au moins un premier segment et un deuxième segment formant, respectivement, un premier angle et un deuxième angle avec l’axe du plot de montage, les angles de deux segments adjacents étant distincts l’un de l’autre. Par exemple, la troisième portion présente une section dans un plan axial comprenant l’axe du plot présentant une forme de deux triangles adjacents ou encore d’un triangle et d’un rectangle adjacent l’un avec l’autre.

Selon une réalisation, une hauteur maximale du second segment est comprise entre 3% et 75% de la hauteur maximale du plot de montage.

Selon une réalisation, l’organe de renforcement peut comprendre un rayon de congé, notamment entre la face d’extrémité libre de la troisième portion et le plot de montage et/ou ladite face d’extrémité libre et le plateau et/ou entre les faces latérales et le plot de montage et/ou entre les faces latérales et le plateau. Ce rayon de congé permet d’améliorer l’efficacité de l’atténuation des vibrations.

Selon une réalisation, l’organe de renforcement peut comporter une quatrième portion s’étendant à partir du plateau dans une direction différente de celle dans laquelle s’étend la première portion dudit organe. La quatrième portion peut s’étendre à partir d’une face latérale de la troisième portion de l’organe de renforcement. Par exemple, la quatrième portion peut s’étendre à partir de l’extrémité de la face latérale la plus éloignée du plot de montage.

Selon une réalisation, le flasque peut comporter des ouvertures axiales permettant le passage d’un flux d’air de refroidissement et au moins une nervure s’étendant en saillie à partir du plateau de manière adjacente à une ouverture axiale. Cela permet de rigidifier la zone proche de l’ouverture du flasque. Par exemple, la nervure s’étend le long d’une bordure de ladite ouverture.

De préférence, la nervure s’étend de manière adjacente à un organe de renforcement. Par exemple, la nervure s’étend à partir d’une extrémité de la troisième portion, la plus éloignée du plot de montage.

Selon une réalisation, le flasque peut comprendre plusieurs organes de renforcement, chacun s’étendant entre le plateau et le plot de montage. Cela permet d’atténuer les vibrations du plot dans différentes directions.

Les organes de renforcement peuvent présenter des formes et des dimensions identiques ou différentes les uns par rapport aux autres.

Selon une réalisation, les organes de renforcement sont espacés de manière régulière les uns par rapport aux autres le long de la circonférence du plot de montage.

Alternativement, les organes de renforcement peuvent être espacés de manière irrégulière les uns par rapport aux autres le long de la circonférence du plot de montage. Les organes de renforcement peuvent ainsi former une structure dissymétrique autour dudit plot.

De préférence, l’angle formé entre deux organes de renforcement sur la circonférence du plot de montage est supérieur à 45 degrés.

De préférence, le flasque comprend deux organes de renforcement espacés d’un angle égal à 90 degré sur la circonférence du plot de montage.

De préférence, le flasque comprend au moins trois organes de renforcement espacés les un des autres d’un angle compris entre 360 degrés divisé par quatre fois le nombre d’organe de renforcement et 360 degrés divisé par le nombre d’organe de renforcement.

De préférence, la largeur de chaque organe de renforcement est comprise entre la diamètre du plot de montage et ledit diamètre divisé par quatre fois le nombre d’organe de renforcement.

Selon une réalisation, l’organe de renforcement est issu de matière avec le plateau et le plot de montage, c’est-à-dire qu’ils sont formés de manière monobloc pour présenter une structure monolithique. Par exemple, l’organe de renforcement est formé par moulage ou par usinage.

Alternativement, l’organe de maintien peut être rapporté par rapport au plateau et/ou au plot de montage. L’organe de renforcement pourra alors être fixé entre le plot de montage et le plateau par soudage, collage, moletage, encliquetage, serrage en force ou vissage.

Selon une réalisation, le plot de montage présente une portion creuse s’étendant à partir de l’extrémité libre dudit plot pour permettre le passage d’un élément de fixation du porte-balai.

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

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 perspective de l’assemblage du porte-balai sur le flasque,

- les figures 3a et 3b représentent, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d’un exemple de porte-balai,

- la figure 4 représente schématiquement une vue en perspective d’un exemple de plot de montage,

- les figures 5a, 5b, 5c et 5d représentent schématiquement une vue de dessus d’exemples de plot de montage dont la largeur varie,

- les figures 6a à 6f représentent schématiquement une vue de dessus d’exemples de plot de montage dont la forme varie,

- la figure 7 représente schématiquement une vue de dessus d’un exemple de plot de montage comprenant plusieurs organes de renforcement, et

- la figure 8 représente schématiquement une vue en perspective d’un autre exemple de plot de montage comprenant plusieurs organes de renforcement.

Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les mêmes références d’une figure à l’autre. On notera également que les différentes figures ne sont pas nécessairement à la même échelle.

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 décrites sont combinables entre elles 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, une machine réversible ou un moteur électrique.

Dans cet exemple, la machine 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 A.

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 avant/arrière se réfèrent à la poulie 20. Ainsi une face avant est une face orientée en direction de la poulie alors qu’une face arrière est une face orientée en direction opposée de la poulie.

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 27 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.

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. 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. Le rotor 12 peut également comporter des éléments magnétiques interposés entre deux griffes 33 adjacentes.

L’extrémité arrière de l’arbre 13 porte, ici, deux bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur 22. Par exemple, les bagues collectrices 21 appartenant au collecteur 22 sont reliées par des liaisons filaires à ladite bobine 35.

Deux balais 23 appartenant à un porte-balais 24 sont chacun disposés de façon à frotter sur une des bagues collectrices 21. Chaque balai est alimenté électriquement via une trace d’alimentation qui est connectée à une trace de régulation d’un ensemble électronique 36.

L’ensemble électronique 36 comporte au moins un module électronique de puissance (non représenté) permettant de piloter une phase du bobinage 28 et un module de régulation 38 permettant de piloter l’alimentation électrique du rotor. Le module de régulation comporte des traces de régulation 42 permettant l’alimentation électrique des balais 23. Le module de puissance forme un pont redresseur de tension comprenant par exemple des diodes ou des transistors pour transformer la tension alternative générée par la machine 10 en une tension continue pour alimenter notamment la batterie et le réseau de bord du véhicule.

Lorsque le bobinage est alimenté électriquement à partir des balais, le rotor est magnétisé et devient un rotor inducteur avec formation de pôles magnétiques Nord-Sud au niveau des griffes. Ce rotor inducteur crée un courant induit alternatif dans le stator induit lorsque l’arbre 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.

La figure 2 illustre un exemple d’assemblage du porte-balai 24 sur le flasque arrière 17. Le porte-balai comporte un boîtier 37 formé d’une matière électriquement isolante comportant des logements 39 pour loger chacun un balai 23 et des traces d’alimentation 40 associées chacune à un balai. Par exemple, chaque balai comporte une tresse (non représentée) soudée à une extrémité au balai et à l’autre extrémité à la trace d’alimentation. Le boîtier présente une zone de montage 41 permettant à la fois de monter le porte-balai sur le flasque et de faire la connexion électrique entre les traces d’alimentation 40 et les traces de régulation 42.

Dans cet exemple, chaque flasque 16, 17 comporte un plateau 43 s’étendant dans une direction transversale par rapport à l’axe A et une jupe 44 cylindrique s’étendant à partir du plateau vers le plateau de l’autre flasque. Le flasque arrière 17 comporte, en outre, un plot de montage 45 s’étendant en saillie à partir du plateau 43. Le plot de montage s’étend suivant un axe B qui est notamment sensiblement parallèle à l’axe A de la machine 10. Par exemple, le plot de montage 45 est de forme sensiblement cylindrique.

Dans la suite de la description, les dénominations axiales, radiales, extérieures et intérieures se réfèrent à l’axe B traversant en son centre le plot de montage 45. La direction axiale correspond à l'axe B alors que les orientations radiales correspondent à des plans concourants, et notamment perpendiculaires, à l'axe B. Pour les directions radiales, les dénominations extérieure ou intérieure s'apprécient par rapport au même axe B, 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 l’ensemble de la description et dans les revendications, on entend par « sensiblement parallèle » une direction formant un angle compris entre 0° et 20° entre les deux axes. De même, dans la suite de la description, les dénominations supérieure/inférieure ou dessus/dessous se réfèrent par rapport à l’organe de renforcement. Ainsi une face supérieure ou de dessus est une face orientée en direction de la trace de régulation alors qu’une face inférieure ou de dessous est une face orientée en direction opposée, c’est-à-dire vers le plateau.

Pour monter le porte-balai 24 sur le flasque 17, le plot de montage 45 présente une portion creuse 46 (visible sur la figure 4) dont l’ouverture est disposée en regard d’une ouverture 47 traversante de la zone de montage 41 du boîtier 37. Ces ouvertures sont traversées par un élément de fixation 48 tel qu’une vis. La zone de montage 41 est positionnée sur un sommet 55 du plot de montage 45.

La connexion électrique entre les traces d’alimentation 40 et les traces de régulation 42 respectives est effectuée par contact, de préférence direct, desdites traces associées. Ainsi, ici, la première trace d’alimentation est en contact électrique avec la première trace de régulation et la seconde trace d’alimentation et en contact électrique avec la seconde trace de régulation. Plus précisément comme bien visible sur les figures 3a et 3b, les traces d’alimentation 40 sont logées dans le boîtier 37 de manière à présenter chacune une portion externe 49 étant en contact avec une portion externe 50 respective des traces de régulation 42. De préférence, cette zone de contact est située sur le dessus de la zone de montage elle-même positionnée sur le sommet 55. Ce contact est assuré par la fixation du module de régulation 38 et du porte-balai 24 sur le flasque 17 au moyen de l’élément de fixation 48. L’élément de fixation traverse alors une partie du module de régulation, la zone de montage 41 du porte-balai et la portion creuse 46 du plot de montage 45 du flasque.

Pour garantir ce contact électrique, le flasque 17 comporte au moins un organe de renforcement 51 du plot de montage 45 s’étendant entre ledit plot et le plateau 43, comme illustré sur la figure 2. L’organe de renforcement 51 présente une première portion 52 en contact avec le plateau 43, une deuxième portion 53 en contact avec le plot de montage 45 et une troisième portion 54 s’étendant entre lesdites première et deuxième portions 52, 53. La première portion 52 s’étend par exemple sous la forme d’une face s’étendant transversalement par rapport à l’axe B. La deuxième portion 53 s’étend par exemple sous la forme d’une face s’étendant axialement par rapport à l’axe B.

Dans le mode de réalisation préféré, l’organe de renforcement 51 est issu de matière avec le plateau 43 et le plot de montage 45. Par exemple, l’organe de renforcement est formé par moulage ou par usinage.

Par exemple, le flasque est formé en aluminium. Ainsi, le plateau, le plot de maintien et l’organe de renforcement sont formés d’aluminium.

Les figures 2, 4, 5a à 5d et 6a à 6f illustres différents exemple d’organe de renforcement.

Dans les exemples représentés ici, la première portion 52 de l’organe de renforcement s’étend dans une direction radiale de l’axe B. Dans un autre exemple illustré sur la figure 8, une desdites premières portions 52 s’étend dans une direction inclinée par rapport à ladite direction radiale.

L’organe de renforcement 51 s’étend sur une hauteur maximum Hm, dans la direction axiale B, comprise entre 25% et 100% de la hauteur Hp du plot de montage 45. De préférence, la hauteur maximale Hm de l’organe de renforcement est définie entre une face supérieure du plateau 43 et une extrémité axiale de la deuxième portion 53 la plus proche du sommet 55 dudit plot. Cette direction d’extension définit une longueur de l’organe de renforcement, une longueur maximale Lm dudit organe étant de préférence définie par la longueur de la première portion 53.

Par exemple, les figures 6a, 6b et 6c illustrent chacune un organe de renforcement dont sa hauteur maximale Hm est égale à la hauteur Hp. Par exemple, la figure 2 illustre un autre exemple où la hauteur maximale Hm dudit organe est égale à la moitié de ladite hauteur Hp. De plus, la figure 4 illustre un autre exemple où la hauteur maximale Hm d’un des organes de renforcement 51 est égale à 75% de ladite hauteur Hp. De manière similaire, les figures 6d et 6f illustrent un autre exemple où la hauteur maximale Hm dudit organe est égale à 90% de ladite hauteur Hp et la figure 6e illustre un autre exemple où ladite hauteur Hm est égale à 80% de ladite hauteur Hp.

De plus, l’organe de renforcement 51 présente une largeur I définie dans une direction perpendiculaire à la longueur et à la hauteur. Dans les figures 4a à 4d, seule la largeur dudit organe est aménagée différemment.

La figure 5a illustre un exemple où la largeur I de l’organe de renforcement 51 est constante et est égale à un quart du diamètre externe D du plot de montage 45. La figure 5b illustre un autre exemple où la largeur I est constante et est égale au diamètre externe D dudit plot.

La figure 5c illustre un autre exemple où la largeur I de l’organe de renforcement 51 varie, c’est-à-dire n’est pas constante. En particulier, dans cette figure, la largeur I augmente dans une direction radiale extérieure par rapport à l’axe B. De manière opposée, la figure 5d illustre un autre exemple où la largeur I diminue dans une direction radiale extérieure par rapport à l’axe B.

Dans ces deux derniers exemples, la variation se faite de manière sensiblement linéaire. Toujours dans ces deux exemples, la largeur maximale Im dudit organe 51 est supérieure au diamètre D (figure 5c) ou inférieure audit diamètre D (figure 5d).

La troisième portion 54 présente une face d’extrémité libre 56 s’étendant entre la première portion 52 et la deuxième portion 53 de manière à définir la hauteur maximale Hm et la longueur maximale Lm de l’organe de renforcement 51.

En outre, la troisième portion 54 présente une première et une seconde faces latérales 57 opposées l’une de l’autre de manière à définir la largeur I de l’organe de renforcement. Dans les exemples représentés ici, les faces latérales 57 sont symétriques l’une par rapport à l’autre.

Dans l’exemple représenté sur la figure 2, la face d’extrémité libre 56 est plane dans une direction orthoradiale par rapport à l’axe B. Autrement dit, ladite face s’étend de manière rectiligne suivant la largeur I de l’organe de renforcement.

Toujours dans l’exemple de la figure 2, la face d’extrémité libre 56 s’étend suivant une droite dans la direction de la longueur de l’organe de renforcement. Ainsi, la troisième portion 54 présente une section dans un plan axial comprenant l’axe B de forme triangulaire.

La face d’extrémité libre 56 forme un angle w entre une portion de l’axe B traversant le plot de montage 45 et une droite passant par ladite face 56. Ainsi, plus l’angle est grand et plus la longueur de l’organe de renforcement 51 est grande. Cela contribue à augmenter l’atténuation des vibrations dans la direction axiale B. L’angle w est notamment compris entre 15 et 90 degrés. Dans l’exemple de la figure 2, l’angle w formé est de 45 degrés.

Dans d’autres exemples illustrés sur les figures 6a à 6f, les faces d’extrémité libre 56 présentent chacune une forme différente.

La figure 6a présente un exemple où la face d’extrémité libre 56 qui s’étend suivant un arc de cercle. Dans cet exemple, ladite face 56 est concave c’est-à-dire qu’elle se rapproche de la première portion 52 et de la deuxième portion 53.

La figure 6b illustre un autre exemple d’organe de renforcement 51 dont l’angle w est égal à 90 degrés. Ainsi, la troisième portion 54 présente une section dans un plan axial comprenant l’axe B de forme rectangulaire.

La figure 6c illustre un exemple différent dans lequel la troisième portion 54 présente une section dans un plan axial comprenant l’axe B de forme trapézoïdale. Dans cet exemple, l’organe de renforcement 51 présente une forme de barre, c’est-à-dire que la première portion 52 n’est pas en contact avec la deuxième portion 53. Ainsi, ledit organe 51 présente une seconde extrémité libre 58 opposé à la première extrémité libre 56 et délimitant une ouverture 59 s’étendant entre le plateau 43, le plot de montage 45 et ladite seconde face 58.

Les figures 6d à 6f illustrent une troisième portion 54 présentant une section dans un plan axial comprenant l’axe B ayant une forme comprenant une combinaison de forme. Dans ce cas, la face d’extrémité libre 56 de la troisième portion 54 présente un premier segment 56a formant un premier angle wa avec l’axe B et un deuxième segment 56b formant un deuxième angle wb avec ledit axe, les deux angles étant différents.

Par exemple sur la figure 6d, la troisième portion 54 a une section dans un plan axial comprenant l’axe B de forme de deux triangles adjacents. Le premier segment 56a présente, ici, une longueur La inférieure à la longueur Lb du deuxième segment 56b. L’angle wa est, ici, égal à 20 degrés et l’angle wb est, ici, égal à 70 degrés. De plus, une hauteur maximale Hmb du second segment 56b est comprise entre 3% et 75% de la hauteur maximale Hm.

Dans un autre exemple illustré sur la figure 6e, la troisième portion 54 a une section dans un plan axial comprenant l’axe B de forme d’un triangle et d’un rectangle adjacents l’une de l’autre. Dans cet exemple, le premier segment 56a présente une longueur La inférieure à la longueur Lb du deuxième segment 56b. Toujours dans cet exemple, l’angle wa est égal à 15 degrés et l’angle wb est égal à 90 degrés. De plus, une hauteur maximale Hmb du second segment 56b est comprise entre 3% et 75% de la hauteur maximale Hm.

Dans un autre exemple illustré sur la figure 6f, l’organe de renforcement 51 comporte une quatrième portion 60 s’étendant en saillie axiale à partir du plateau 43. De plus, ladite portion 60 s’étend dans une direction différente, ici perpendiculaire, à la direction de la longueur dudit organe. Dans cet exemple, la quatrième portion 60 s’étend à partir d’une des faces latérales 57 de la troisième portion 54 et à partir de l’extrémité de ladite face latérale la plus éloignée du plot de montage 45.

Comme illustré sur les figures 2 et 4, l’organe de renforcement 51 peut comprendre un rayon de congé 61, notamment entre la face d’extrémité libre 56 et le plot de montage 45 et/ou ladite face 56 et le plateau 43 et/ou entre les faces latérales 57 et ledit plot 45 et/ou entre les faces latérales 57 et le plateau 43. Par exemple, ce rayon de congé 61 peut attendre un quart de la hauteur maximale Hm.

Comme illustré sur la figure 4, le flasque 17 comporte des ouvertures axiales 62 permettant le passage d’un flux d’air de refroidissement aspiré par le ventilateur 25. Le flasque comporte, ici, une nervure 63 s’étendant en saillie à partir du plateau 43 le long d’une bordure de ladite ouverture 62. La nervure 63 s’étend, ici, à partir d’une extrémité de la troisième portion 54, la plus éloignée du plot de montage 45. Comme visible sur la figure, la nervure 63 s’étend dans une direction différente de la longueur dudit organe, notamment perpendiculaire.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur la figure 4, le flasque 17 comporte plusieurs organes de renforcement 51. De préférence, le flasque comporte cinq organes de renforcement, chacun présentant des formes et des dimensions identiques ou différentes. Lesdits organes 51 peuvent être espacés de manière régulière ou irrégulière les uns par rapport aux autres le long de la circonférence du plot de montage 45. De préférence, l’angle y formé entre deux organes de renforcement est compris entre 360 degrés divisé par quatre fois le nombre d’organe de renforcement et 360 degrés divisé par le nombre d’organe de renforcement. Par exemple, l’angle y est supérieur à 45 degrés. Cela permet de diminuer les vibrations dans différentes directions transversales à l’axe B. De préférence, la largeur I de chaque organe de renforcement 51 est égale au diamètre D du plot de montage divisé par quatre fois le nombre d’organe de renforcement.

La figure 7 illustre un exemple comportant trois organes de renforcement 51. Dans cet exemple, lesdits organes 51 sont espacés autour du plot de montage 45 suivant un angle y de 120 degrés.

La figure 8 illustre un autre exemple comportant deux organes de renforcement 51 séparé l’un de l’autre d’un angle y égal à 90 degré. Dans cet exemple, la largeur I de chaque organe 51 est égale à une huitième du diamètre D. Dans cet exemple, la hauteur maximale Hm1 d’un des organes est supérieure à la hauteur maximale Hm2 de l’autre organe.

Dans un exemple illustré sur la figure 3a, le boîtier 37 peut comporter une paroi de maintien 64 s’étendant vers le plot de montage 45 de manière à entourer au moins partiellement ce dernier. La paroi de maintien peut présenter une forme venant s’adapter à ou aux organes de renforcement 51, par exemple, au moyen d’une rainure.

Egalement dans un exemple non illustré, les traces de régulation 42 du module de régulation 38 peuvent être agencées de manière à présenter une portion agencée pour améliorer la souplesse de la trace. Par exemple, chaque trace de régulation 42 peut présenter une boucle de souplesse formée d’une portion en U.

La forme, les dimensions, l’orientation et le nombre d’organe de renforcement 51 est un compromis à trouver entre l’encombrement du dispositif, en particulier à cause de la proximité du porte-balai 24 et des ouvertures 62 ménagées dans le plateau 43 pour le refroidissement de la machine et l’amortissement des vibrations en fonction de leur intensité et de leur direction. En fonction de la forme et du nombre d’organe de renforcement, le déplacement du plot de montage 45 par vibration peut 5 être réduit de 20% à 80% par rapport à un plot de montage sans organe de renforcement.

La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine des alternateurs, alterno-démarreur, moteur électrique ou machine réversible mais elle pourrait également s’appliquer à tout type de 10 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 (10)

1. REVENDICATIONS

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

   - des parties actives formées d’un rotor (12) et d’un stator (15) ;

   - un carter (11) comprenant au moins un flasque (17) entourant partiellement les parties actives, le flasque comprenant un plateau (43) s’étendant sensiblement radialement par rapport à l’axe (A) de rotation de la machine et un plot de montage (45) s’étendant en saillie à partir du plateau dans une direction axiale (B) ;

   - un module de régulation (38) monté sur le carter et comportant au moins une trace de régulation électrique (42) ;

   - un porte-balai (24) comportant au moins un balai (23) permettant l’alimentation électrique d’une des parties actives, au moins une trace d’alimentation (40) permettant l’alimentation électrique du balai par contact avec la trace de régulation et un boîtier (37) logeant le balai et la trace d’alimentation et comportant une zone de montage (41) pour monter le porte-balai sur le plot de montage ;

   la machine étant caractérisée en ce que le flasque (17) comporte au moins un organe de renforcement (51) du plot de montage (45) s’étendant entre ledit plot et le plateau (43).
2. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’organe de renforcement (51) s’étend sur une hauteur maximum (Hm), dans la direction axiale (B) du plot de montage, comprise entre 25% et 100% de la hauteur (Hp) du plot de montage (45).
3. 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l’organe de renforcement (51) s’étend dans une direction radiale suivant l’axe (B) du plot de montage.
4. 4. Machine selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l’organe de renforcement (51) présente une face d’extrémité libre (56) s’étendant de manière à définir une hauteur maximale (Hm) et une longueur maximale (Lm) dudit organe et en ce que la face d’extrémité libre (56) forme un angle (w) avec l’axe (B) du plot de montage compris entre 15 et 90 degrés.
5. 5. Machine selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l’organe de renforcement (51) présente une face d’extrémité libre (56) s’étendant de manière à définir une hauteur maximale (Hm) et une longueur maximale (Lm) dudit organe et en ce que ladite face (56) présente au moins un premier segment (56a) et un deuxième segment (56b) formant, respectivement, un premier angle (wa) et un deuxième angle (wb) avec l’axe (B) du plot de montage, les angles de deux segments adjacents étant distincts l’un de l’autre.
6. 6. Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’une hauteur maximale (Hmb) du second segment (56b) est comprise entre 3% et 75% de la hauteur maximale (Hm) du plot de montage (45).
7. 7. Machine selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le flasque (17) comprend plusieurs organes de renforcement (51), chacun s’étendant entre le plateau (43) et le plot de montage (45).
8. 8. Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le flasque (17) comprend deux organes de renforcement (51) espacés d’un angle (y) égal à 90 degré sur la circonférence du plot de montage (45).
9. 9. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le flasque (17) comprend au moins trois organes de renforcement (51) espacés les un des autres d’un angle (y) compris entre 360 degrés divisé par quatre fois le nombre d’organe de renforcement et 360 degrés divisé par le

   5 nombre d’organe de renforcement.
10. 10. Machine selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la largeur (I) de chaque organe de renforcement (51) est comprise entre le diamètre (D) du plot de montage (45) et ledit diamètre (D) divisé

    10 par quatre fois le nombre d’organe de renforcement.