FR3090759A1 - Ventilateur comprenant un organe de maintien élastique - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un ventilateur (B, C, D, E) d’un rotor (A) d’une machine électrique tournante agencé pour être monté autour d’un arbre (3) s’étendant dans une direction définissant un axe (X) et contre une première face d’extrémité axiale (102) d’un plateau (10) d’une roue polaire (1) du rotor. Le ventilateur comprenant une rondelle (5), comprenant une face de ventilation (51), une face de butée (52) et une ouverture axiale (53) pour le passage de l’arbre et des pâles (6) de ventilation s’étendant à partir d’une partie de la face de ventilation de la rondelle. Le ventilateur comprend au moins un organe de maintien élastique (7, 7’, 7C) s’étendant à partir de la rondelle, comprenant une forme agencée pour se déformer élastiquement lors de l’installation du ventilateur contre la première face d’extrémité axiale d’une des roues polaires et étant pincé pour maintenir le ventilateur avec la roue polaire du rotor. Figure pour l’abrégé : Figure 1a

Description

Description

Titre de l'invention : Ventilateur comprenant un organe de maintien élastique

[0001] L’invention concerne notamment une roue polaire de rotor pour une machine électrique tournante notamment de véhicule automobile.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] Le rotor comporte un arbre s’étendant dans une direction définissant un axe de rotation du rotor et deux roues polaires montées sur l’arbre. Chaque roue polaire comporte un plateau s’étendant transversalement par rapport à l’arbre et une pluralité de griffes s’étendant axialement à partir du plateau. Chaque plateau présente une première face d’extrémité axiale, une deuxième face d’extrémité axiale et des dents formant des encoches entre les dents. Les griffes s’étendent à partir de la deuxième face des dents. Les roues polaires sont disposées de manière à ce que leurs deuxièmes faces d’extrémité axiale soient en regard l’une de l’autre dans une direction axiale et de manière à ce que chaque griffe d’une des roues polaires s’étende dans un espace défini entre deux griffes adjacentes de l’autre roue polaire.

[0005] Le rotor comporte également deux ventilateurs montés chacun sur la première face d’extrémité axiale d’une des roues polaires. Les ventilateurs comprennent des pâles qui permettent de refroidir le stator de la machine. Les ventilateurs sont montés respectivement sur les roues polaires par soudage et notamment par soudage par résistance. Ce mode de fixation des ventilateurs sur le rotor nécessite une forte puissance électrique et impose d’une part d’avoir des transformateurs électriques dédiés et d’autre part de changer régulièrement les électrodes qui s’usent rapidement en raison des forts courants électriques. De plus, pour augmenter le rendement des machines électriques tournante, il est nécessaire d’améliorer les formes des pâles pouvant impliquer de réaliser le ventilateur par moulage et non par découpage. De tels ventilateurs moulés, par exemple en plastique, peuvent ne pas être soudés sur les roues polaires du fait de leur matière non compatible avec le plateau en acier. En outre des tests réalisés en fin d’assemblage sur certain des rotors d’un lot de production pour garantir la bonne fixation des ventilateurs dans ledit lot sont destructifs. Les rotors testés ne sont donc plus utilisables. Ces contraintes entraînent que ce moyen de fixation par soudage des ventilateurs sur les roues polaires est très cher et non compatible avec toutes matières du ventilateur.

[0006] Cependant, n’importe quel moyen de fixation ne peut pas être utilisé pour fixer un ventilateur sur une roue polaire. En effet, la fixation doit être assez solide pour supporter la vitesse de rotation du rotor et la force centrifuge engendrée par cette rotation et pour engendrer un flux d’air de refroidissement entraîné par le ventilateur sans pour autant perturber le champ magnétique généré dans les roues polaires. En effet, la réalisation de trous dans le plateau de la roue polaire pour par exemple visser le ventilateur à la roue polaire perturbe le champ magnétique dans le rotor plus que le soudage et diminue donc le rendement de la machine électrique. En outre, le vissage engendre l’utilisation de pièces additionnelles telles que des vis et d’un outillage adapté ce qui entraîne un coût supplémentaire ainsi qu’un temps de cycle plus long.

[0007] Il existe donc un besoin d’une fixation, autre que la soudure, d’un ventilateur pour augmenter les performances de la machine.

[0008] La présente invention vise à permettre d’éviter un ou plusieurs inconvénients de l’art antérieur.

[0009] A cet effet, la présente invention a pour objet un ventilateur d’un rotor d’une machine électrique tournante, le ventilateur étant agencé pour être monté autour d’un arbre s’étendant dans une direction définissant un axe de rotation et contre une première face d’extrémité axiale d’un plateau d’une roue polaire du rotor. Le ventilateur comprenant : une rondelle, comprenant une face de ventilation, une face de butée et une ouverture axiale pour le passage de l’arbre, des pâles de ventilation s’étendant à partir d’une partie de la face de ventilation de la rondelle. Selon l’invention, le ventilateur comprend en outre au moins un organe de maintien élastique s’étendant à partir de la rondelle, comprenant une forme agencée pour se déformer élastiquement lors de l’installation du ventilateur contre la première face d’extrémité axiale d’une des roues polaires et étant pincé pour maintenir le ventilateur avec la roue polaire du rotor.

[0010] L’organe de maintien élastique permet de maintenir le ventilateur autrement que par soudage. Le fait que le maintien soit fait élastiquement par pincement permet en outre de ne pas former de trou dans le plateau pour insérer un organe de fixation tel qu’une vis entraînant des perturbations du champs magnétique dans le plateau.

[0011] En outre, l’organe de maintien élastique permet de maintenir le ventilateur sans étape de procédé complexe et coûteuse. En effet, il suffit d’agencer le ventilateur en déformant élastiquement l’organe de maintien en le pinçant pour maintenir le ventilateur.

[0012] Selon un premier mode de réalisation du ventilateur, l’organe de maintien élastique est un organe de maintien axial permettant de maintenir axialement le ventilateur contre la première face d’extrémité axiale en se déformant élastiquement, l’organe de maintien axial s’étendant à partir de l’ouverture de la rondelle et comprenant une coupelle élastique présentant une paroi d’appui contre laquelle un élément solidaire en rotation de l’arbre est en appui pour exercer une force axiale venant plaquer la rondelle sur la première face d’extrémité axiale du plateau de la roue polaire.

[0013] Un tel organe de maintien axial est donc pincé quand le ventilateur est installé entre la rondelle en appui sur la face d’extrémité axiale et élément solidaire de l’arbre.

[0014] Le fait que l’organe de maintien axial soit déformé élastiquement en étant pincé permet d’une part d’éviter du bruit en évitant un jeu entre la face de butée et le plateau et en outre permet d’avoir un ventilateur comprenant un organe de maintien axial pouvant s’adapter à différent tolérance de l’arbre et du plateau. De plus, l’élasticité de la coupelle permet de plaquer tout le ventilateur sur la roue polaire en répartissant l’effort de pression sur tout le ventilateur et en particulier le pourtour extérieur dudit ventilateur pour éviter un soulèvement de la rondelle.

[0015] Selon un exemple de réalisation, la coupelle présente une forme de cône. Par exemple, la coupelle est présente une forme de cône annulaire.

[0016] Selon un exemple de ce premier mode de réalisation, la coupelle comprend une ouverture pour le passage d’un arbre, une partie concave du côté de la face de butée et une partie convexe du côté de la face de ventilation.

[0017] Selon un exemple de ce premier mode de réalisation, la coupelle comprend au moins une ondulation formant un décrochement axial. Les ondulations sont des moyens simples d’améliorer l’élasticité de la coupelle. Par exemple, la coupelle comprend plusieurs ondulations successives.

[0018] Selon un exemple de ce premier mode de réalisation, la coupelle comprend au moins une ouverture. Les ouvertures permettent d’assouplir la coupelle pour faciliter sa déformation élastique. La coupelle peut notamment comprendre des ondulations et des ouvertures traversent les ondulations.

[0019] Selon un exemple de ce premier mode de réalisation, la coupelle comprend une extrémité radiale interne plane. Cela permet l’appui sur du ventilateur sur une paroi solidaire en rotation avec l’arbre. Cela améliore et simplifie le centrage du ventilateur.

[0020] Selon un exemple de ce premier mode de réalisation, l’organe de maintien axial comprend en outre une bague rigide s’étendant axialement de la rondelle au niveau de l’ouverture, la bague rigide entourant la coupelle.

[0021] Selon une mise en œuvre de cet exemple, le rotor comporte une cible magnétique agencée pour coopérer avec un capteur de position, la cible magnétique étant montée sur une plaque épousant les formes de la coupelle. Alternativement, la cible peut être montée sur la rondelle ou la coupelle du ventilateur.

[0022] Selon un exemple de ce mode de réalisation, le rotor comprend au moins un moyen de blocage en rotation du ventilateur. Cela permet d’améliorer le blocage en rotation du ventilateur et de diminuer les contraintes en rotation exercées sur la zone de pincement.

[0023] Par exemple, le rotor comprend au moins un ergot s’étendant radialement dans l’ouverture de l’organe de maintien axial. Cela permet un blocage en rotation du ventilateur.

[0024] Par exemple, le ventilateur comprend au moins un ergot s’étendant axialement pour rentrer dans une encoche de la roue polaire pour maintenir le ventilateur à l’arbre contre un couple de rotation lorsque le rotor tourne. Par exemple le ventilateur comprend au moins une saillie rigide s’étendant de la face de butée pour combler au moins une partie d’une encoche formée entre deux dents du plateau. Cela permet un blocage en rotation du ventilateur.

[0025] Par exemple, le ventilateur présente, à son extrémité radiale interne une forme en créneaux coopérant avec une forme en créneau réalisée sur l’arbre ou sur un élément solidaire en rotation de l’arbre. Cela permet un blocage en rotation du ventilateur.

[0026] Toujours par exemple, le rotor comporte une clavette s’étendant en partie dans une ouverture ménagée dans le ventilateur et dans une rainure ménagée dans l’arbre et/ou dans un élément solidaire en rotation de l’arbre. Cela permet un blocage en rotation du ventilateur.

[0027] Selon un deuxième mode de réalisation du ventilateur, l’organe de maintien élastique est un organe de maintien rotatif permettant de solidariser en rotation le ventilateur au plateau contre un couple de rotation, l’organe de maintien rotatif comprenant une saillie s’étendant axialement à partir de la face de butée de la rondelle, l’organe de maintien rotatif étant destiné à être pincé dans une encoche du plateau. Cela permet de solidariser le ventilateur au plateau contre un couple de rotation.

[0028] Le fait que l’organe de maintien rotatif soit déformé élastiquement en étant pincé permet d’une part d’éviter du bruit en évitant un jeu entre l’organe de maintien rotatif et les parois de l’encoche et en outre d’avoir un amorti en cas d’accélération brutal du couple de rotation sur le ventilateur.

[0029] Selon un exemple de ce deuxième mode de réalisation, la saillie s’étend d’une couronne formant la moitié de la rondelle la plus éloignée de l’ouverture, pour être logée dans l’encoche du plateau formée entre deux dents du plateau à partir duquel s’étend des griffes de la roue polaire, et être pincée entre ces dents.

[0030] Le fait que l’organe de maintien rotatif soit déformé élastiquement en étant pincé permet d’une part d’éviter du bruit en évitant un jeu entre l’organe de maintien rotatif et les dents du plateau et en outre permet d’avoir un ventilateur comprenant un organe de maintien rotatif pouvant s’adapter à différente tolérances de la roue polaire.

[0031] Selon un exemple de ce deuxième mode de réalisation, l’organe de maintien rotatif s’étendant en saillie axiale à partir de la face de butée de la rondelle.

[0032] Selon une réalisation de ce deuxième mode, une encoche est ménagée entre une portion de l’organe de maintien élastique et la face de butée de la rondelle. Autrement dit, l’organe de maintien élastique présente une portion en contact avec la face de buté de la rondelle et une portion détachée de ladite face de buté. Cette portion détachée permet d’assurer l’élasticité de l’organe de maintien. Cela permet de compenser les jeux pour que l’organe de maintien élastique puisse pincer le ventilateur dans l’encoche entre deux dents, c’est-à-dire dans l’espace inter-griffe.

[0033] Selon un exemple de ce deuxième mode de réalisation, l’organe de maintien rotatif comprend deux pattes élastiques s’étendant de la face de butée de la rondelle. Par exemple, chaque patte élastique présente une encoche ménagée entre une portion de la patte correspondante et la face de butée de la rondelle.

[0034] Selon une mise en œuvre de cet exemple, les deux pattes élastiques présentent des premières extrémités reliées entre elles et deux portions s’étendant vers l’extérieur pour former un élément en forme de U ou V. Cette forme de U ou V est une manière simple d’engendrer une déformation élastique. Par exemple, les encoches s’étendent respectivement à partir des extrémités libres respectives des portions s’étendant vers l’extérieur.

[0035] Selon un exemple de ce deuxième mode de réalisation, le ventilateur comprend plusieurs organes de maintien rotatif. Ces organes sont par exemple régulièrement angulairement répartis. Cela permet de diminuer un effet de balourd.

[0036] Selon un exemple, l’organe de maintien rotatif comprend une patte s’étendant axialement dans l’encoche fermant l’encoche. Cela permet d’améliorer l’aérodynamisme de la roue polaire et donc les performances du rotor. Dans cet exemple, les bords de la patte en contact avec les dents peuvent se déformer élastiquement, par exemple par un pli.

[0037] Selon un troisième mode de réalisation du ventilateur, le ventilateur comprend un organe de maintien élastique axial selon le premier mode de réalisation et au moins un deuxième organe de maintien élastique rotatif selon le deuxième mode de réalisation.

[0038] Selon une réalisation du ventilateur, l’organe de maintien élastique est en plastique. Alternativement, l’organe de maintien élastique peut être métallique.

[0039] Selon une réalisation, le ventilateur est en plastique. Alternativement, le ventilateur peut être métallique.

[0040] Selon une réalisation, le ventilateur est formé d’un matériau pouvant être moulé.

[0041] Selon une variante de réalisation, la rondelle et les pales sont métalliques et l’organe de maintien est surmoulé sur la partie métallique.

[0042] L’invention concerne également un rotor comprenant : un ventilateur tel que décrit précédemment et pouvant comprendre une ou plusieurs caractéristiques des modes de réalisations décrit précédemment, un corps de rotor comprenant : un arbre s’étendant dans une direction définissant un axe de rotation, deux roues polaires comprenant chacun un plateau comprenant une première face d’extrémité axiale, une deuxième face d’extrémité axiale, des dents s’étendant radialement formant des encoches entre les dents et des griffes s’étendant chacune axialement à partir de la deuxième d’une dent correspondante du plateau. Selon l’invention, l’organe de maintien élastique est pincé entre une des roues polaires et un élément solidaire en rotation de l’arbre ou entre deux éléments solidaire en rotation de l’arbre ou entre deux dents d’un plateau d’une roue polaire.

[0043] Selon une réalisation, l’élément solidaire en rotation de l’arbre est une bague de fixation ou un épaulement ou une plaque sur laquelle est montée une cible magnétique.

[0044] Par exemple, l’épaulement peut être issu de l’arbre et/ou issu d’une des roues polaires.

[0045] Selon une mise en œuvre, la bague de fixation est une bague d’un roulement. Par exemple la bague interne d’un roulement montée serrée sur l’arbre. Alternativement, la bague de fixation est une bague montée sur une surface de l’arbre pouvant former une entretoise ou un jonc.

[0046] Selon une réalisation, la paroi d’appui de la coupelle du ventilateur est en appui contre un des éléments solidaires en rotation de l’arbre.

[0047] Selon une réalisation, la paroi d’appui de la coupelle du ventilateur est prise en sandwich entre deux des éléments solidaires en rotation de l’arbre.

[0048] Selon une réalisation, la rondelle du ventilateur est en appui contre la première face d’extrémité axiale du plateau d’une des roues polaires.

[0049] L’invention concerne, en outre, une machine électrique tournante comprenant un rotor tel que précédemment décrit. La machine peut former un alternateur, un alternodémarreur, une machine réversible ou encore un moteur électrique.

Brève description des dessins

[0050] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées.

[0051] La [fig. la] représente une coupe d’un rotor comprenant un ventilateur selon un exemple d’un premier mode de réalisation et un ventilateur selon un exemple d’un troisième mode de réalisation.

[0052] La [fig.lb] est un zoom d’une portion de la [Ligure la] montrant le ventilateur avant.

[0053] La [fig.lc] est un zoom d’une portion de la [Ligure la] montrant le ventilateur arrière.

[0054] La [fig.2] représente une vue en perspective d’une face de ventilation d’un ventilateur selon un premier exemple d’un premier mode de réalisation.

[0055] La [fig.3] représente une vue en perspective d’une coupe de l’exemple du ventilateur de la [Ligure 2].

[0056] La [fig.4] représente une vue en perspective d’une face de butée d’un ventilateur selon un premier exemple d’un deuxième mode de réalisation.

[0057] La [fig.5] représente une vue en perspective d’une face de butée d’un ventilateur selon un premier exemple d’un troisième mode de réalisation.

[0058] La [fig.6] représente une vue en perspective d’une coupe de l’exemple du ventilateur de la [Ligure 5].

[0059] La [fig.7] représente une vue en perspective d’une coupe d’un ventilateur selon un deuxième exemple du troisième mode de réalisation.

[0060] La [fig.8] représente une vue en perspective d’une coupe d’un rotor comprenant un ventilateur de la [Ligure 7].

[0061] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.

[0062] DESCRIPTION DÉTAILLÉE D’AU MOINS UN MODE DE RÉALISATION

[0063] La figure la représente une coupe axiale d’un rotor A comprenant un corps de rotor et un ventilateur B selon le premier mode de réalisation monté sur le corps de rotor.

[0064] Le rotor A est en l’occurrence un rotor à griffe. Il comporte un corps rotor comprenant deux roues polaires 1, chacune étant formée d’un plateau 10 et d’une pluralité de griffes 11 s’étendant à partir du plateau et formant des pôles magnétiques. Le plateau 10 est d’orientation transversale, présente, par exemple, une forme sensiblement annulaire et comprend des dents 100 s’étendant radialement formant des encoches 101 entre les dents 100. Le plateau 10 présente une première face d’extrémité axiale 102 et une deuxième face d’extrémité axiale 103 opposée à ladite première face, les griffes 11 s’étendant axialement à partir de la deuxième face 103 des dents 100. La deuxième face 103 est représentée schématiquement par des pointillés sur une moitié d’un plateau 10.

[0065] Ce rotor A comporte, en outre, un noyau 2 cylindrique qui est intercalé axialement entre les plateaux des roues polaires 1. Ici, ce noyau 2 est formé de deux demi noyaux appartenant chacun à l’une des roues polaires 1.

[0066] Le rotor A comporte un arbre 3, les deux roues polaires 1 sont solidaires en rotation de l’arbre 3. La machine électrique comprend en outre un stator non représenté entourant le rotor A. Le mouvement de rotation du rotor A se fait autour d’un axe X correspondant à Taxe d’extension de l’arbre 3. L’arbre 3 s’étend donc dans une direction définissant l’axe de rotation 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 3. 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 X.

[0067] Le rotor A comporte, entre le noyau 2 et les griffes 11, une bobine 4 comportant, ici, un moyeu de bobinage et un bobinage électrique sur ce moyeu.

[0068] La machine électrique peut comprendre en outre une poulie ou un pignon non représenté, fixé sur une extrémité avant 31 de l’arbre 3. Dans la suite de la description, les dénominations avant/arrière se réfèrent à l’extrémité avant 31. Ainsi une face avant est une face orientée en direction de l’extrémité avant alors qu’une face arrière est une face orientée en direction opposée à l’extrémité avant.

[0069] Une extrémité arrière 32 de l’arbre 3 porte, ici, des bagues collectrices 322 appartenant à un collecteur 320. La machine électrique comporte des balais appartenant à un porte-balais non représenté qui sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 322. Le porte-balais est relié à un régulateur de tension (non représenté).

[0070] Le rotor A comporte en outre un roulement arrière 33 et un roulement avant non représenté. Le roulement arrière comprend une bague interne 333 solidaire en rotation avec l’arbre 3 et une bague externe 330 solidaire en rotation avec le palier qui maintien le stator. Les deux roulements permettent la rotation du rotor autour de l’axe de rotation X par rapport au stator et au palier de la machine.

[0071] Le rotor A peut également comporter des éléments magnétiques interposés entre deux griffes 11 adjacentes. En l’occurrence, on peut voir sur la figure la une portion d’un aimant 105.

[0072] Le rotor A comprend dans cet exemple, un ventilateur B selon un premier exemple d’un premier mode de réalisation monté à l’avant du rotor, par rapport aux roues polaires, et disposé contre la première face d’extrémité axiale 102 du plateau 10 d’une des roues polaires. L’arbre 3 comporte une bague de fixation 34, en l’occurrence montée serrée sur un épaulement 35 de l’arbre 3, contre le ventilateur B. La rotation du ventilateur B fixé sur la face axiale avant du rotor A permet d’engendrer une ventilation d’un flux d’air vers le stator non représenté pour le refroidir.

[0073] La figure 1b représente une vue zoomée du ventilateur B de la figure la. La figure 2 représente une vue en perspective d’une face de ventilation du ventilateur B selon un premier exemple d’un premier mode de réalisation. La figure 3 représente une vue en perspective d’une coupe de l’exemple du ventilateur B de la figure 2.

[0074] Le ventilateur B comprend une rondelle 5, comprenant une face de ventilation 51 et une face de butée 52.

[0075] La rondelle 5 du ventilateur B comprend en outre une ouverture axiale 53 pour le passage de l’arbre 3. Dans la figure la, l’arbre 3 traverse l’ouverture axiale 53.

[0076] Le ventilateur B comprend des pâles de ventilation 6 s’étendant à partir d’une partie de la face de ventilation 51 de la rondelle 5. En l’occurrence dans cet exemple, le ventilateur B comprend huit pâles 6 mais pourrait en comporter plus ou moins.

[0077] Le ventilateur B comprend un organe de maintien élastique s’étendant à partir de la rondelle 5. L’organe de maintien élastique présente une forme agencée pour se déformer élastiquement lors de l’installation du ventilateur B contre la première face d’extrémité axiale 102 d’une des roues polaires 1. Le ventilateur est alors pincé entre deux éléments du rotor A pour permettre son maintien sur la roue polaire 1.

[0078] En l’occurrence dans cet exemple, l’organe de maintien élastique est un organe de maintien axial 7 permettant de maintenir axialement le ventilateur B contre la première face d’extrémité axiale 102. Sur la figure la et la figure 1b, l’organe de maintien axial 7 est déformé élastiquement par la bague de fixation 34 tandis que l’organe de maintien axial 7 représenté sur les figures 2 et 3 est dans un état repos. La déformation permet de plaquer la face de butée 52 contre la première face d’extrémité axiale 102.

[0079] L’organe de maintien axial 7 est également en forme de cône annulaire.

[0080] Plus précisément, l’organe de maintien axial 7 comprend une coupelle 70 élastique s’étendant à partir de l’ouverture 53 de la rondelle 5. En l’occurrence, la coupelle 70 s’étend radialement vers l’intérieur et axialement entre deux pâles 6 opposées axialement l’une de l’autre.

[0081] La coupelle 70 comprend une ouverture 73 pour le passage de l’arbre 3. L’ouverture 73 et l’ouverture 53 sont des ouvertures axiales et sont en l’occurrence coaxiales.

[0082] La coupelle 70 peut présenter une partie concave 72 du côté de la face de butée 52 et une partie convexe 71 du côté de la face de ventilation 51.

[0083] La coupelle 70 peut comprendre une extrémité radiale interne plane formant une paroi d’appui pour l’appui du ventilateur sur une paroi solidaire en rotation avec l’arbre 3.

[0084] En l’occurrence la coupelle comprend une paroi d’appui 74 qui s’étend radialement. La coupelle 70 est déformée élastiquement et exerce une force axiale sur la bague de fixation 34 et par effet ressort, exerce une force sur la rondelle qui plaque sa face de butée 52 contre la première face d’extrémité axiale. La coupelle 70 est alors pincée axialement par la bague de fixation 34 de l’arbre 3 et la première face d’extrémité axiale 102.

[0085] Dans cet exemple, l’arbre 3 comprend un deuxième épaulement 35 et la paroi d’appui 74 est prise en sandwich entre la bague de fixation 34 et le deuxième épaulement 35.

[0086] La coupelle 70 peut comprendre au moins une ondulation 700 formant un décrochement axial pour la déformation élastique.

[0087] En l’occurrence, dans cet exemple, la coupelle comprend trois ondulation 700 et chaque ondulation comprend un congé relié à une paroi s’étendant radialement. La première ondulation 700 comprend un congé s’étendant axialement de l’extrémité interne formant l’ouverture 53 de la rondelle 5 et une première paroi radiale 701. La deuxième ondulation 700 comprend un deuxième congé s’étendant axialement à partir de la première paroi radiale 701 et une deuxième paroi radiale 702. La troisième ondulation 700 comprend un congé qui s’étend axialement de la deuxième paroi radiale 702 et une paroi s’étendant radialement et formant la paroi d’appui 74. On comprendra que grâce aux congés, la rondelle 5, la première paroi 701, la deuxième paroi 702 et la paroi d’appui 74 s’étendent respectivement dans des plans transversaux distincts. Ainsi, un espace axial existe entre chaque paroi.

[0088] Les ondulations 700 permettent une déformation élastique de la coupelle 70 pour appliquer un effort sur la rondelle 5 vers la première face d’extrémité axiale 102. Ainsi, la face 52 est en appui contre l’extrémité axiale 102.

[0089] La coupelle 70 peut comprendre des ouvertures 703 pour améliorer la déformation élastique. Dans cet exemple, la coupelle 70 comprend des ouvertures 703 traversant chacune les ondulations 700. En l’occurrence, la coupelle 70 comprend quatre ouvertures 703 régulièrement angulairement réparties autour de l’ouverture 73.

[0090] Pour maintenir le ventilateur B solidaire en rotation avec l’arbre 3, le ventilateur peut comprendre un moyen de blocage en rotation. Le moyen de blocage en rotation peut être un ou des ergots 107 s’étendant axialement du plateau 10 de la roue polaire 1 dans les ouvertures 703 de la coupelle 70 pour rendre solidaire en rotation le ventilateur B à la roue polaire 1 et donc à l’arbre 3. Les ergots peuvent être issus de matière avec la roue polaire ou rapportés.

[0091] Plus précisément, dans le cas où le moyen de blocage en rotation est formé d’un unique ergot 107, l’ergot présente une largeur, dans une direction circonférentielle, sensiblement égale à la largeur de l’ouverture 703 pour permettre un blocage en rotation effectif du ventilateur par rapport au reste du rotor. Par ailleurs, dans le cas où le moyen de blocage en rotation est formé de plusieurs ergots 107, ces ergots peuvent également présenter respectivement une largeur dans une direction circonférentielle sensiblement égale à la largeur de l’ouverture 703 associée. Alternativement, les ergots 107 peuvent présenter des largeurs différentes de celle de l’ouverture 703. Dans ce dernier cas, plusieurs ergots 107 peuvent s’étendre dans la même ouverture 703 chacun en contact d’une paroi radiale de ladite ouverture ou s’étendre chacun dans une ouverture 703 respective en étant disposé contre des parois radiales différentes pour permettre le blocage en rotation du ventilateur.

[0092] Dans un autre exemple de réalisation non représenté sur les figures, le moyen de blocage en rotation peut être un moletage du ventilateur avec l’arbre 3 ou un élément solidaire en rotation de l’arbre. Le moletage peut être formé d’une première forme présente sur le ventilateur qui coopère avec une deuxième forme, complémentaire de ladite première forme, présente sur l’arbre 3 ou sur un élément solidaire de l’arbre tel que l’épaulement 35, la roue polaire 1, la bague interne 333 du roulement 33, la bague de fixation 34. Ces formes sont par exemple des formes de créneau. Les formes peuvent s’étendre dans une direction axiale ou dans une direction radiale.

[0093] Dans un autre exemple de réalisation non représenté sur les figures, le moyen de blocage en rotation peut être une pièce rapportée telle qu’une clavette s’étendant en partie dans une ouverture ménagée sur la périphérie interne du ventilateur et en partie dans une rainure formée dans l’arbre 3 ou dans un élément solidaire de l’arbre tel que l’épaulement 35, la roue polaire 1, la bague interne 333 du roulement 33, la bague de fixation 34. La clavette peut s’étendre dans une direction axiale ou dans une direction radiale.

[0094] Dans un autre exemple de réalisation non représenté sur les figures, le moyen de blocage en rotation du ventilateur B peut comprendre des saillies rigides s’étendant de la face de butée 52 de la rondelle 5 dans les encoches 101 entre deux dents 100 du plateau 10. On entend par rigide une saillie non élastique. La saillie présente par exemple une forme de U ou de V s’étendant axialement et correspondant à la forme de l’encoche 101.

[0095] Dans une alternative de réalisation non représentée, le ventilateur peut être maintenu axialement sans coupelle élastique en étant maintenu par exemple uniquement par la rondelle prise en sandwich entre la bague de fixation 34 et le plateau 10 de la roue polaire 1.

[0096] La figure 4 représente un ventilateur C selon un deuxième mode de réalisation dans lequel l’organe de maintien élastique est un organe de maintien rotatif 7C permettant de solidariser en rotation le ventilateur C au plateau 10 contre un couple de rotation.

[0097] La rondelle 5 du ventilateur C comprend une ouverture 53 ayant un diamètre proche de celui de la portion de l’arbre 3 entourée par la rondelle 5.

[0098] La rondelle 5 comprend en l’occurrence trois organes de maintien rotatif 7C régulièrement angulairement répartis autour de l’axe X traversant l’ouverture 53. Chacun des organes de maintien rotatif 7C comprend une saillie s’étendant axialement à partir de la face de butée 52 de la rondelle 5 vers une encoche du plateau 10. En l’occurrence chaque organe de maintien rotatif 7C est agencé pour être logé dans une encoche 101 du plateau 10 formée entre deux dents 100 du plateau 10. Ainsi le ventilateur est solidarisé avec le plateau contre un couple de rotation.

[0099] Chaque organe de maintien rotatif 7C peut comprendre deux pattes élastiques 70C s’étendant en saillie à partir de la face de butée 52 de la rondelle 5. Les deux pattes élastiques comprennent chacune une portion se rejoignant formant ensemble un U et deux portions 70IC élastiques s’étendant vers l’extérieur du U. Les portions élastique 70IC ne sont pas attachés à la rondelle 5. Par exemple, des encoches 701D telles que des dégagements sont aménagées axialement entre la face de butée 52 de la rondelle 5 et la portion 70IC respectives. Ainsi, les deux portions 70IC élastiques viennent se déformer lorsqu’elles sont insérées dans l’encoche 101 en étant pincées par les deux dents 100 formant ladite encoche.

[0100] Le ventilateur C peut être maintenu axialement par une bague de fixation monté serré sur une surface de l’arbre contre la face de ventilation 51 de la rondelle 5. Dans cette exemple la bague de fixation est donc entourée par les pâles du ventilateur. Par exemple la bague de fixation peut être la bague interne d’un roulement ou une bague de fixation emmanchée.

[0101] Un ventilateur D selon un premier exemple d’un troisième mode de réalisation va maintenant être décrit. La figure 5 représente une vue en perspective de la face de butée 51 du ventilateur D. En l’occurrence le ventilateur D est identique au ventilateur B à l’avant du rotor sauf en ce qu’il comprend au moins un organe de maintien élastique rotatif 70C tel que celui décrit dans le deuxième mode de réalisation. En l’occurrence le ventilateur D comprend trois organes de maintien rotatif 7C.

[0102] La figure 6 représente une vue en perspective d’une coupe du ventilateur D. Un tel ventilateur D permet de positionner un élément tel qu’une partie d’un collecteur entre l’organe de maintien axial 7 et le plateau 10.

[0103] En effet, la paroi d’appui 74 peut par exemple être contrainte par une bague, par exemple du roulement arrière déformant l’organe de maintien axial 7 exerçant un effet ressort sur la rondelle 5 qui vient en appui contre la face d’extrémité axial 102 du plateau 10.

[0104] Ainsi le ventilateur D peut être monté sur l’arbre 3 en formant un logement entre sa coupelle 70 déformée élastiquement et le plateau pour y positionner une partie du collecteur sans que celle-ci soit en contact contre la coupelle 7.

[0105] Le collecteur 320 du rotor A comprend un isolant 323 fixé à l’arbre 3 et un connecteur électrique 324 reliant, les bagues collectrices 322 appartenant au collecteur 320 à ladite bobine 4. La figure 8 représente une coupe du rotor A dans le connecteur électrique 324 du collecteur 320. En l’occurrence, le collecteur 320 comprend une rondelle 327 dans laquelle le connecteur électrique 324 s’étend. La rondelle 327 est située axialement entre la première face d’extrémité axiale 102 de la roue polaire 1 et le roulement arrière 33.

[0106] Pour diminuer l’encombrement axial du rotor A, le roulement arrière 33 est situé au plus proche possible du plateau 10.

[0107] Le ventilateur D peut ainsi être monté sur l’arbre 3 en ayant la face de buté 52 en appui contre la première face d’extrémité axial 102 de la roue polaire arrière 1 et la paroi d’appui 74, en particulier la face arrière de ladite paroi 74, contre la bague interne 333 du roulement 33, en l’occurrence du roulement à bille. Autrement dit la coupelle 70 est comprimée par le roulement arrière 33 et forme un logement avec le plateau 10 dans lequel est située la rondelle 327.

[0108] Selon un autre exemple, le ventilateur peut aussi servir de support d’un élément. Par exemple, le rotor A peut comprendre une cible agencée pour coopérer avec un capteur de position angulaire du rotor.

[0109] En l’occurrence sur la figure la, le rotor A comprend un ventilateur arrière E selon un deuxième exemple du troisième mode de réalisation comprenant la cible 9. Le ventilateur E est représenté en coupe sur les figures le et 7, dépourvu de la cible 9. La cible 9 entoure une partie du roulement arrière 33 et est entourée par les pales 6 du ventilateur arrière E. Un tel agencement permet d’avoir un encombrement axial très réduit.

[0110] Le ventilateur E est identique au ventilateur D du premier exemple du troisième mode de réalisation sauf en ce que l’organe de maintien axial 7’ est différent en ce qu’il comprend en outre une bague 79 rigide s’étendant axialement de la rondelle 5 au niveau de l’ouverture entourant la coupelle 70’ et en ce que la coupelle 70’ comprend que deux ondulations 700.

[0111] La coupelle 70’ comprend une paroi 709 s’étendant à partir d’une surface interne 790 de la bague 79, en l’occurrence cylindrique.

[0112] La coupelle 70’ comprend une première ondulation 700 qui comprend un premier congé s’étendant axialement de la paroi 709 et une paroi 702 s’étendant radialement. La deuxième ondulation de la coupelle 70’ comprend une paroi d’appui 74 et un deuxième congé s’étendant entre la paroi d’appui 74 et la paroi 702. La coupelle 70’ comprend également des ouvertures 703 formées sur les ondulations 700 et une ouverture 73 pour le passage de l’arbre 3.

[0113] Dans l’exemple illustré sur la figure le, La bague 79 comprend un épaulement 792 et une surface cylindrique externe 791. La cible 9 est montée sur la surface cylindrique externe 791 contre l’épaulement 792.

[0114] Alternativement tel que représenté sur la figure 8, la cible 9 peut être montée sur une plaque annulaire agencée axialement entre le ventilateur et le roulement. Par exemple, la plaque peut être montée, notamment par sertissage, sur le roulement. Par exemple, la plaque peut présenter une forme épousant la forme de la coupelle.

[0115] L’organe de maintien élastique peut être en plastique. En l’occurrence dans ces trois modes de réalisation, les organes de maintien rotatif 70C et l’organe de maintien axial 7 sont en plastique.

[0116] Les ventilateur B, C et D sont monoblocs et sont par exemple en plastique.

[0117] Le ventilateur de chaque exemple des modes de réalisation décrit, peut-être moulé. Les pales 6 peuvent donc avoir des formes complexes.

[0118] Les différents exemples de ventilateurs décrit dans ces modes de réalisation pourraient aussi être monté contre un autre type de rotor qu’un rotor à griffes.

[0119] Naturellement, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits en référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de l’invention.

Claims (1)

1. Revendications [Revendication 1] Ventilateur (B, C, D, E) d’un rotor (A) d’une machine électrique tournante, le ventilateur étant agencé pour être monté autour d’un arbre (3) s’étendant dans une direction définissant un axe de rotation (X) et contre une première face d’extrémité axiale (102) d’un plateau (10) d’une roue polaire (1) du rotor (A), ledit ventilateur (B, C, D, E) comprenant : a. une rondelle (5), comprenant une face de ventilation (51), une face de butée (52) et une ouverture axiale (53) pour le passage de l’arbre (3), b. des pâles (6) de ventilation s’étendant à partir d’une partie de la face de ventilation (51) de la rondelle (5), le ventilateur étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un organe de maintien élastique (7, 7’, 7C) s’étendant à partir de la rondelle (5), comprenant une forme agencée pour se déformer élastiquement lors de l’installation du ventilateur (B, C, D, E) contre la première face d’extrémité axiale (102) d’une des roues polaires (1) et étant pincé pour maintenir le ventilateur (B, C, D, E) avec la roue polaire (1) du rotor (A). [Revendication 2] Ventilateur (B, D, E) selon la revendication 1, dans lequel l’organe de maintien élastique (7, 7’) est un organe de maintien axial (7, 7’) permettant de maintenir axialement le ventilateur (B, D, E) contre la première face d’extrémité axiale (102) en se déformant élastiquement, l’organe de maintien axial (7) s’étendant à partir de l’ouverture (53) de la rondelle (5) et comprenant une coupelle (70, 70’) élastique présentant une paroi d’appui (74) contre laquelle un élément (34, 35, 333) solidaire en rotation de l’arbre (3) est en appui pour exercer une force axiale venant plaquer la rondelle (5) sur la première face d’extrémité axiale (102) du plateau (10) de la roue polaire (1). [Revendication 3] Ventilateur (B, D, E) selon la revendication 2, dans lequel la coupelle (70, 70’) comprend une ouverture (73) pour le passage d’un arbre (3), une partie concave (72) du côté de la face de butée (52) et une partie convexe (71) du côté de la face de ventilation (51). [Revendication 4] Ventilateur (B, D, E) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la coupelle (70, 70’) comprend au moins une ondulation (700) formant un

   décrochement axial. [Revendication 5] Ventilateur (B, D, E) selon la revendication 2 à 4, dans lequel la coupelle (70, 70’) comprend au moins une ouverture (703). [Revendication 6] Ventilateur (C, D, E) selon la revendication 1, dans lequel l’organe de maintien élastique (7C) est un organe de maintien rotatif (7C) permettant de solidariser en rotation le ventilateur (C, D, E) au plateau (10) contre un couple de rotation, l’organe de maintien rotatif (7C) comprenant une saillie (7C) s’étendant axialement à partir de la face de butée (52) de la rondelle (5), l’organe de maintien rotatif (7C) étant destiné à être pincé dans une encoche (101) du plateau (10). [Revendication 7] Rotor (A) d’une machine électrique tournante comprenant : a. au moins un ventilateur (B, C, D, E) selon l’une des reven- dications précédentes, b. un corps de rotor comprenant : i. un arbre (3) s’étendant dans une direction définissant un axe de rotation (X), ii. deux roues polaires (1) comprenant chacun un plateau (10) comprenant une première face d’extrémité axiale (102), une deuxième face d’extrémité axiale (103), des dents (100) s’étendant radialement formant des encoches (101) entre les dents (100) et des griffes (11) s’étendant chacune axialement à partir de la deuxième face (103) d’une dent (100) correspondante du plateau, le rotor étant caractérisé en ce que l’organe de maintien élastique (7, 7’, 7C) est pincé entre une des roues polaires (1) et un élément (34, 35, 333) solidaire en rotation de l’arbre (3) ou entre deux éléments (34, 35, 333) solidaire en rotation de l’arbre ou entre deux dents (100) d’un plateau (10) d’une roue polaire (1). [Revendication 8] Rotor (A) selon la revendication précédente, dans lequel l’élément (34, 35, 333) solidaire en rotation de l’arbre est une bague de fixation ou un roulement ou un épaulement ou une plaque sur laquelle est montée une cible magnétique (9). [Revendication 9] Rotor (A) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le rotor comprend au moins un moyen de blocage en rotation du ventilateur. [Revendication 10] Machine électrique tournante comprenant un rotor selon l’une des re-