WO2004106748A1 - Dispositif de ventilation, notament pour alternateur de vehicule automobile - Google Patents

Dispositif de ventilation, notament pour alternateur de vehicule automobile Download PDF

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WO2004106748A1
WO2004106748A1 PCT/FR2004/001180 FR2004001180W WO2004106748A1 WO 2004106748 A1 WO2004106748 A1 WO 2004106748A1 FR 2004001180 W FR2004001180 W FR 2004001180W WO 2004106748 A1 WO2004106748 A1 WO 2004106748A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fans
blades
fixing
fan
branches
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/001180
Other languages
English (en)
Inventor
Claudiu Vasilescu
Richard Tellier
Nam-Gook Kim
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur
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Priority to JP2006530352A priority patent/JP4664917B2/ja
Priority to US10/555,646 priority patent/US7358630B2/en
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers

Definitions

  • Ventilation device in particular for a motor vehicle alternator
  • the present invention relates to a ventilation device for a rotary electrical machine, in particular for a motor vehicle.
  • Such a machine can be an alternator or an alternator-starter for a motor vehicle, or another type of rotating electric machine, and is described for example in documents FR-A-2,602,925 and JP-A-6,121,497, contents of which one can refer for more details.
  • This machine comprises a hollow support for fixing the machine to a fixed part, a stator and a rotor carrying at least one ventilation device.
  • the stator surrounds the rotor, which is integral with a rotor shaft.
  • the support carries, at its outer periphery, the stator and centrally bearings, such as bearings with one or two rows of balls, for rotational mounting of the rotor shaft so that the rotor and the stator are mounted at the interior of the support comprising two parts called front bearing and rear bearing.
  • the rotor and / or the stator comprise at least one winding so that, in operation, the machine heats up. Frictions mechanical also occur during operation. These frictions contribute to the heating of the machine.
  • the machine In certain applications, in particular when it is an alternator or an alternator-starter for a motor vehicle, the machine carries electronic components which must be protected against excessive heating to prevent their destruction.
  • This fan has a central flange from which a series of ventilation blades extend radially outward and projecting axially. To reduce the noise of the rotary electric machine while improving the ventilation thereof, it has been proposed in document FR-A-2,811,156 to provide the fan with a second series of blades.
  • This type of ventilation device is satisfactory, however in some cases it can be difficult to obtain a large number of blades of the desired shape.
  • a ventilation device which is suitable for being fixed on a transverse face of an axial end of a rotor of a rotary electric machine, of the type comprising:
  • a first fan comprising a first central flange of transverse orientation from which extend, radially outward, first blades;
  • At least a second fan comprising a second central flange of transverse orientation from which extend, radially outward, second blades; and of the type comprising means for fixing the two fans.
  • each blade of the other fan is located at least one blade of the other fan and the blades are each connected to a peripheral branch that each flange has on its outer periphery.
  • the blades are therefore carried by the branches.
  • the central flanges are superimposed and adjacent and their fixing means consist of one or more series of fixing points, consisting of welding points, which are for example arranged in a circle (s) and which are distributed over the surface of the two superimposed flanges which are generally annular in shape.
  • This fixing is for example ensured by means of a series of fixing points, such as welding points, between one of the flanges and the rotor.
  • each fan has at its external periphery respectively first branches and second branches extending radially outwards, at least some of said branches carrying a blade, characterized in that at least a first branch and at least a second branch comprise a first and a second portion of mutual covering for the formation of a covering zone, and in that said means for fixing the two fans are arranged at least partially at the level of said overlap zone of these two branches.
  • the branches are configured so that they have overlapping zones, which in combination with the fixing points make it possible to stiffen the ventilation device while having space at the level of the central annular part of the flanges for fixing on the rotor.
  • at least one of these branches carries a blade which makes it possible to have the number and / or the size of the desired blades.
  • each branch carries a blade.
  • the fans can easily be dynamically balanced in advance, that is to say pre-balance, by adding or removing material in the vicinity of at least one of the attachment points of the branches and / or at the blades. Balancing means are therefore installed in the vicinity of the means for fixing the branches of the fans.
  • the space between two teeth of a pole wheel of a claw rotor can be plugged at least in part to reduce noise during operation.
  • one of the fans can be in several parts and that one of the fans can include a metal insert and blades with plastic branches stiffened thanks to the overlap zones and the fixing points.
  • the means for fixing the two fans include for example at least one point for fixing the covering portions of the two branches.
  • the aforementioned balancing means are located in the vicinity of this fixing point.
  • the fixing point is made by welding or gluing.
  • the fixing point is made by riveting, in particular by extrusion to reduce the number of parts.
  • the fixing point is made by clinching.
  • said fixing means comprise two fixing points for the covering portions of the two branches, which are in particular arranged in the vicinity of opposite ends of the two covering portions to give the greatest possible rigidity to the ventilation device. Thanks to this arrangement, the fixing points make it possible to dispense with the presence of stiffening ribs for the blades and the branches of one of the fans, or even for the two fans.
  • the two fixing points are offset angularly and radially with respect to each other to obtain a robust fixing of the fans.
  • Said first and second mutual overlap portions are planar portions which extend in parallel transverse planes.
  • Each of said transverse planar overlapping portions extends in the same plane as the central flange from which extends the corresponding branch.
  • At least one blade of one of the fans is angularly interposed between at least two consecutive blades of the other of the fans.
  • At least each of the blades of one of the fans is carried by a branch provided with a covering portion with a covering portion of a branch carrying a blade of the other fan, and said means for fixing the two fans are arranged at least in part at the level of all of said branches covering portions.
  • An angular indexing means intervenes between the first and second flanges to angularly position the blades of the first blades relative to the second blades.
  • Each flange is perforated centrally and has, in its inner radial edge, a notch so as to obtain said relative angular positioning of the blades by bringing the notches into coincidence.
  • one of the fans has a projection which penetrates in a complementary manner into a hollow or an opening of the other fan so as to constitute angular indexing means by cooperation of complementary shapes.
  • the first and second flanges are superimposed.
  • the first and second flanges are in direct or indirect contact with the interposition of a means of thermal insulation, such as a coating or a thermally insulating layer.
  • one of the fans preferably the one furthest from the rotor, is pre-stressed on the rotor.
  • Figure 1 is an axial sectional view of a standard alternator
  • FIG. 2 is a perspective view, from the rear of an exemplary implementation of the principles of the invention for the production of a rear ventilation device of Figure 1;
  • - Figure 3 is an axial rear view at the end of the ventilation device of Figure 2;
  • Figure 3A is a detail view on a very large scale of Figure 3;
  • FIG. 4 is an axial front view at the end of the ventilation device of Figure 2;
  • FIG. 5 is a perspective view, from the front, of an example of implementation of the principles of the invention for the production of a front ventilation device of Figure 1;
  • - Figure 6 is a perspective view from the rear of the front ventilation device of Figure 5;
  • FIG. 7 is a detail view on a larger scale illustrating an alternative embodiment of a blade of the ventilation device of Figure 5;
  • FIG. 8 is an axial front end view of another configuration of a ventilation device according to the invention.
  • FIGS 9 to 15 are detail views in section and on a large scale which illustrate the fixing means used in the context of the invention;
  • - Figure 16 is a view similar to Figure 8 with representation of the pole wheel on which is mounted the ventilation device.
  • FIG. 1 is only intended to briefly recall the general structure of a polyphase alternator with internal ventilation for a heat engine of a motor vehicle, with the aim of placing the invention in its context of preferred use.
  • the alternator shown essentially comprises a rotor 10 surrounded by a stator 12 and mounted for rotation with a rotor shaft 14, the front end of which rotates a pulley. drive 16 and the rear end of the slip rings (not referenced) belonging to a manifold 18.
  • the pulley 16 is intended to be connected to the engine of the vehicle by a belt transmission.
  • the rotor 10 is here of the claw type and comprises two pole wheels, designated by the references 20 and 21, having teeth of axial orientation angularly offset from one wheel to the other.
  • Reference 22 designates the excitation winding of the rotor mounted between the front 20 and rear 21 wheels.
  • the stator comprises a body 24 internally provided with notches for the passage of wires or pins of the windings 26 of the stator.
  • the windings 26 pass through the body 24, constituted by a pack of sheets stacked axially, and extend in axial projection from the side and other side of the body 24 to form a front bun and a rear bun (not referenced).
  • the number of windings 26 depends on the applications, in particular on the number of phases that the alternator comprises.
  • the rotor shaft 14 is supported by front ball bearings 28 and rear 30 mounted in axial end bearings respectively front 32 and rear 34 here perforated with louvers 36, 38 for air circulation.
  • the bearings 32, 34 have a hollow shape and are shaped to carry at their outer periphery the body 24 of the stator 12.
  • the reference 40 designates the conventional diode rectifier 41 of the alternating current produced by the machine. This device is connected to the outputs of the stator windings 26 and is carried here by the rear bearing 34, which also carries a voltage regulator (not visible in Figure 1) and a brush holder (shown in part in Figure 1) .
  • the brushes (not referenced), mounted to slide in the brush holder, are intended to cooperate with the slip rings of the collector 18 which are connected by wire connections to the ends of the excitation winding 22, while the brushes are connected to the voltage regulator which, in a manner known per se, thus controls the excitation winding.
  • the alternator comprises front and rear ventilation devices 42, each of which is fixed in rotation on a front transverse front face 44, rear 46 respectively of the front pole wheel 20 and the rear pole wheel 21.
  • Each ventilation device or fan 42 comprises an annular central flange 48 applied and fixed to the front face 44, 46 of the support pole wheel and, at its external periphery, a plurality of blades 50 projecting axially relative to the flange 48.
  • the two ventilation devices or fans 42 which therefore extend in the vicinity of the front bearing 32 and the rear bearing 34, have the function of creating a circulation of a fluid cooling, in this case air, to cool the hottest active parts of the alternator such as the diodes 41 of the rectifying device 40, the bearings 28, 30, the winding of the rotor 10 and the windings 26 of the stator, passing through different suitable openings in the bearings, as illustrated by arrows.
  • each bearing 32, 34 comprises, centrally in the vicinity of the associated bearing 28, 30, air inlet openings facing a portion of the blades 50 and outlet openings facing the concerned chignon of the windings 26.
  • the devices ventilation or fans 42 are installed below the winding buns, knowing that the ventilation device, or rear fan, is advantageously more powerful than the ventilation device, or fan, before, because it must also cool the straightening device 40 and the voltage regulator.
  • FIG. 2 illustrates a rear ventilation device according to the invention which is designed for this purpose. It bears the general reference 60 and is mounted, in the embodiment described in place of the rear fan 42 of FIG. 1, the front of the device 60 being in direct or indirect contact with the rear transverse face 46 of the wheel 21.
  • This ventilation device 60 here comprises two adjacent fans 62a, 62b, hereinafter called first fan and second fan respectively.
  • the second fan 62b is intended to be fixed, for example in a known manner by welding or riveting points, to the front face 46 of the axial end concerned of the rear pole wheel 21 of the rotor of FIG. 1.
  • the second fan 62b is in contact with the pole wheel concerned.
  • This contact is a direct or indirect contact, a means, hereinafter called third means of thermal insulation, such as a coating or a layer of electrically insulating material, being interposed at least locally between the pole wheel 21 concerned and the second fan 62b.
  • each fan 62a, 62b is metallic, being economically made of sheet metal.
  • Each fan 62a, 62b has a central portion in the form of an annular flange 64a, 64b substantially planar annular transverse orientation which is provided with a circular central opening 66a, 66b for the passage of the rotor shaft 14 of Figure 1, and at its outer periphery, projecting radially outward, a series of ventilation blades 68a, 68b projecting axially relative to the flange 64a, 64b. Divergent ventilation channels to the outside are thus formed on each fan.
  • each fan 62a, 62b are distributed angularly so that between at least two consecutive blades 68a, 68b of one of the fans 62a, 62b is located at least one blade 68b, 68a of l other fan 62b, 62a.
  • the blades are, in one embodiment, distributed angularly in a regular manner.
  • the first and second blades are not distributed angularly in a regular manner to reduce the noises, the circumferential intervals between two consecutive blades 68a, 68b not being regular.
  • no blade of the other fan is provided so as not to have a regular distribution and to reduce noise.
  • the blades 68a, 68b are here obtained by cutting and folding from their metal flange concerned 64a, 64b and have a curved shape as best visible in FIG. 2, the ventilation device 60 here being of the centrifugal type.
  • the blades 68a and 68b are therefore of the same type here.
  • the blades 68a, 68b have a great length radially and are therefore very efficient with regard to ventilation.
  • the blades here have a length radially greater than their axial height.
  • the second blades 68b are reinforced by pairs of parallel ribs 67b, which thanks to the invention can be extended at the branches 78b, which has the fan 62b, by ribs of great length because the second fans is provided with as described below of branches 78b with second covering portions.
  • the blades are planar and have a radial orientation, the fan being centrifugal.
  • the blades are inclined relative to an axial and / or radial direction.
  • the blades are axially higher than radially long.
  • the blades can be inclined and curved relative to the plane of the flange concerned as described in the aforementioned document FR-A-2,602,925.
  • the blades of this fan are in the form of a propeller, the fan being of the helico-centrifugal type.
  • at least certain blades are perpendicular to the plane of the flange and of non-radial orientation. All combinations are possible, the blades of each of the fans can be of the centrifugal, helico-centrifugal or axial type.
  • the distribution of the blades is determined according to the electric machine to be cooled in order to obtain the best cooling with minimum aerodynamic noise.
  • An angular indexing means intervenes between the two flanges 64a, 64b for a good angular position and therefore a good orientation of the blades 68a, 68b.
  • each flange 64a, 64b has, in the edge of its circular central opening 66a, 66b, a pair of notches 72a, 72b and 74a, 74b.
  • the notches 72a, 72b and 74a, 74b here have a bottom of identical shape, namely a bottom with a semi-circular outline. Note that the notches 72a and 72b are deeper than the notches 74a, 74b so that this allows the two fans to be angularly indexed relative to each other.
  • the fans are fixed together, for example by gluing, advantageously spot welding, or clinching or riveting, the rivets being advantageously obtained by extrusion from one of the flanges, as described below to form a manipulable and transportable assembly .
  • This assembly is then fixed to the rotor, for example by spot or through welding of the laser type, by screwing or by riveting, the rivets advantageously coming from the rotor.
  • the blades 68a, 68b are here all axially substantially at the same height, that is to say that the free edges 69a, 69b of the blades are in the same transverse plane. More precisely, the blades 68a have a height axially slightly less than the blades 68b, the difference in height being equal to the thickness of the second flange 64b.
  • the blades 68a, 68b are axially of different heights. As a result, the free edges 69a, 69b of the blades are therefore not all in the same plane.
  • the realization of the ventilation device 60 in two parts or fans having complex blade configurations giving them increased cooling power, is obtained at a relatively low cost price, while having good mechanical strength.
  • attachment points 76 have a large geometric extent, thanks to the characteristics of the invention d described below, and here are six in number. These points are shown in Figures 2 to 4 by circular grid portions.
  • the fixing means between the two fans 62a and 62b intervene between at least a first branch 78a and a second branch 78b comprising a first and a second portion of mutual overlap to form an overlap zone Z.
  • each flange 64a, 64b has radially outwardly projecting at its outer periphery respectively branches 78a, 78b respectively called first branches 78a and second branches 78b.
  • Each branch 78a, 78b therefore extends transversely in the plane of the central annular flange 64a, 64b and in this embodiment carries respectively a first blade 68a and a second blade 68b.
  • the blades are formed each at the free end of a branch while being carried each by a branch.
  • the branches are obtained respectively by cutting and the blades by folding at the free end of the branch concerned from the metal flange of the fan concerned. The blades are therefore each connected to a branch, being here in one piece with this branch.
  • the shape of the branches depends on the applications.
  • the two aforementioned branches 78a, 78b are superimposed and overlap or overlap at least in part according to an overlap zone Z which is indicated by dotted lines in FIG. 3A, and it is thus possible to make here pairs of associated fixing points 80 and 82.
  • These points 80, 82 have an extent smaller than that of the fixing points 76.
  • the ribs 67b here at the rate of two per blade 68b, also affect the branches 78b and extend to the vicinity of a blades 68a.
  • each radially exterior fixing point 80 is also angularly offset, in the direction of the blades relative to the radially interior point 82.
  • Each blade 68a is connected to a first branch 78a, which is overlapped with a second branch 78b connected to blade 68b and each overlapping zone Z has two attachment points 80 and 82.
  • the attachment between the two fans 62a, 62b is thus particularly rigid, while allowing the arrangement of a large number of fixing points 76 of the ventilation device 60 on the rotor. This fixing makes it possible not to rib the blades 68a.
  • the two attachment points belonging to a pair of points 80, 82 in an overlap zone Z are separated as far as possible from each other, being arranged at the limits of this zone Z of overlap of the branches 78a, 78b so to further increase this overall rigidity, as well as the rigidity of these branches, forming the roots of the blades, and the rigidity of the corresponding blades 68a, 68b.
  • certain pairs of the fixing points 80, 82 or generally a part of the fixing means are in Figures 2 to 4 located in the vicinity of the fixing points on the rotor.
  • the fixing points 80, 82 can be produced according to all known and suitable technologies. They can for example be made by gluing or welding to reduce costs.
  • rivets which are preferably obtained by extrusion as visible at 79b in FIG. 12.
  • the two flanges of the fans 62a, 62b are metallic and the head of the rivet 79b, issued by extrusion of the flange of the fan 62b, is crushed in contact with the covering portion of the branch 78a of the fan 62a having a hole for the passage of the rivet 79b.
  • the head of the rivet 79b is not crushed and the assembly is performed by clinching, the hole in the covering portion of the branch 78a being dimensioned for press fit of said portion 78a on the rivet 79b.
  • one of the two fans can be made of plastic.
  • the first fan 62a is for example preferably made of plastic, while the second fan 62b is made of metal for making a rivet 79b by extrusion.
  • a first means of thermal insulation intervenes at least for the most part between the two flanges of the fans.
  • These first means advantageously are extended by second thermal insulation means acting between the covering portions of the branches 78a, 78b.
  • the first fan 62a is metallic and the second fan 62b is made of plastic so that in FIG. 12 the head of the rivets 79b molded with the second fan is hot-pressed.
  • the rivets 79b instead of being hollow, as in FIGS. 11 and 12, are of solid shape and advantageously a third means of thermal insulation intervenes at least for the most part between the flange of the fan 62b and the rotor.
  • the first, second and third means of thermal insulation consist, for example, of a thermally insulating layer or coating, for example of a material having the properties of asbestos. All combinations are possible whatever the nature
  • the second fan can be provided on one of its faces with a first thermal coating insulator to cooperate with the rotor and on the other of its faces at the branches 78b of a coating to cooperate with the branches 78a.
  • the second fan is provided with three means of thermal insulation.
  • the entire zone Z is in one embodiment at least in part a bonding zone.
  • the fixing points can be connected to form a fixing strip, for example obtained by gluing or transparent welding, also called through welding, of the laser type. This is possible thanks to the invention.
  • At least one branch may have no blade.
  • a branch devoid of a blade has a covering portion with a covering portion of a branch whether or not it has a blade.
  • one of the fans 62a, or the two fans in a variant may include a central stiffening flange 84a which projects axially.
  • This flange 84a as a variant is extended axially to form a sleeve allowing mounting, for example by press fitting, of an annular magnetic target used in the case of an alternator-starter, as visible for example in FIG. 12 of document WO 01/69762 to which reference will be made for more details.
  • This flange 84a further stiffens the first fan 62a, which thus is in an embodiment thicker than the fan 62b.
  • the collar can participate in the relative centering of the two fans, in particular when it is the second fan 62b which has such a collar. In this case, the internal periphery of the first fan is in intimate contact with the external periphery of this flange.
  • the invention is not limited to the fixing of two superimposed fans for the production of a ventilation device, the number of fans possibly being higher depending on the complexity of the device, and in particular depending on the number and the conformation of the blades.
  • FIGS. 5 to 7 Another example is shown in FIGS. 5 to 7 for the production of a rear ventilation device, which is intended to replace the rear device 42 shown in FIG. 1 which is fixed to the front transverse face 44 of the front pole wheel. 20.
  • FIG. 5 illustrates a rear ventilation device according to the invention which is designed for this purpose. It bears the general reference 60 and is mounted, in the embodiment described in place of the rear fan 42 of FIG. 1, the rear of the device 60 being in direct or indirect contact with the transverse face 46 of the wheel rear 21.
  • This ventilation device 60 here again comprises two adjacent fans 62a, 62b, hereinafter called first fan and second fan respectively.
  • the second fan 62b is intended to be fixed, for example in a known manner by welding points or by riveting, on the front face 44 of the axial end concerned of the rear pole wheel 21 of the rotor of FIG. 1.
  • the second fan 62b is therefore in contact with the pole wheel concerned.
  • This contact is a direct or indirect contact, a third means of thermal insulation, such as a coating or a layer of electrically insulating material, being interposed at least locally between the pole wheel 21 concerned and the second fan 62b.
  • a third means of thermal insulation such as a coating or a layer of electrically insulating material, being interposed at least locally between the pole wheel 21 concerned and the second fan 62b.
  • the second fan 62b is made in two parts, substantially in two halves so as to delimit two slots 86b arranged opposite the open faces of the grooves 86a.
  • the second fan can be produced in more than two parts, for example three parts.
  • This second fan 62b is in an embodiment thinner than the first fan 62a.
  • the first blades 68a each have an end chamfer 88a so as to improve the mechanical resistance against the centrifugal force.
  • FIG. 8 represents an alternative embodiment of a front ventilation device 60 according to the invention with non-regular blades and which comprises a single series of mutual fixing points 80 arranged in a circle and distributed in an almost regular manner.
  • This device 60 is intended to be mounted in place of the front ventilation device 42 of FIG. 1.
  • the central annular flanges are almost entirely free, in particular for the arrangement of the points of fixing the ventilation device 60 on the front wheel 20 of the rotor.
  • At least one fixing point 76 at the level of the annular flanges 64a, 64b.
  • portions of blades in mutual overlap which are not necessarily portions of the roots of transverse orientation of the blades, but for example portions of axial orientation provided for this purpose. effect or belonging to the curved active parts of the blades.
  • This first example illustrated in FIG. 9 corresponds to a first fan 62a made of plastic or metal and to a second fan 62b made of metal.
  • a hole or clearance 92a is provided in the first flange 64a made of plastic or metal.
  • the second flange has a stamped 94b so that the welding point 76 on the rotor is of the type standard. It will be appreciated that the hole 92a in the flange 64a is large thanks to the invention.
  • FIG. 10 illustrates an inversion with respect to what is shown in FIG. 9 with the second flange 64b made of plastic or metal and the first flange 64a made of metal.
  • the second flange is well pressed against the rotor because it is sandwiched between the relevant face of the rotor of Figure 1 and the first flange 64a.
  • the hole 92b in the flange 64b is also large thanks to the invention which allows to locally stamp the flange 64a so that it penetrates into the hole 92b.
  • the flange 64a is therefore locally level so that the point solder 76 is of the standard type.
  • FIG. 13 similar to FIG. 10, shows such an embodiment, the stamping in direction reverse bearing the reference 194a, the dorsal face of this stamped showing a trapezoidal imprint.
  • the stamping is deeper as visible at 294a and 394a in FIGS. 14 and 15 similar to FIG. 10, the stamping 394a being of shape similar to the stamping 194a, while the stamping 294a is similar to stamped 94a.
  • the ventilation device according to the invention can be mounted in a reversible alternator, called an alternator-starter, which can also operate in electric motor mode, in particular for starting the heat engine of the motor vehicle as described in document WO 01/69762.
  • this ventilation device can be mounted in an alternator comprising a rotor with salient poles and / or with permanent magnets as described in document WO 02/054566.
  • the rotor comprises a pack of cut sheets for forming housings, intended to receive permanent magnets, and for arm formations around which excitation windings are wound.
  • the magnets housings are closed by non-magnetic holding pieces having recesses for receiving the excitation windings.
  • these parts extend on either side of the sheet pack by being integral with this pack, for example using tie rods passing through the pieces and sheet packs. It is on these parts that the ventilation device is attached.
  • these retaining pieces are provided with locally threaded bosses for fixing by screwing the ventilation device as in the embodiment of FIGS. 15 and 16 of this document WO 02/054566.
  • the alternator can also be water-cooled and be fitted with axial fans.
  • the stator windings may include conductive elements in the form of bars, such as pins generally in the shape of a U and advantageously rectangular section as described in the document FR A 2 820 896.
  • the internal ventilation device according to the invention makes it possible to cool the head of the pins well because it can have the desired shape.
  • the stator windings each comprise a triangle winding and a star winding of different section mounted in the same notches as described in documents US A 4,163,187 and FR A 2,737,063.
  • the alternator may have only one ventilation device at the rear thanks to the power of the ventilation device according to the invention.
  • the ventilation device makes it possible to obtain blades of the same configuration, in particular identical but which are very close together and thus in large number and / or blades of long or complicated shape, and which therefore cannot be made by folding from a single fan.
  • at least one blade of one of the fans is provided, overhanging, with a fin extending in an inclined or perpendicular manner relative to the plane of the flange of the fan concerned as described and visible in FIGS. 11 to 13 of document FR A 2 811 156.
  • At least one blade and preferably at least some of the blades at least one of the fans may be wavy or be axially of decreasing height or be plane and inclined relative to a radial direction as respectively in Figures 6, 15 and 2 of this document.
  • the ventilation device makes it possible to easily and economically manufacture at least one fan provided with at least one blade, preferably with several blades, having a configuration such that the entry angle formed on the internal circle between the blade and the direction the radius at this point on the circle is substantially the same as the exit angle formed on the outer circle between the blade and the corresponding radius as described in application FR 01 14301 filed on 10/31/2001, said angle being identical to the entry and exit angles for all points between entry and exit. Thanks to this arrangement, the turbulent flows of the cooling fluid, in this case air, are minimized while having a large number of blades.
  • the angle of incidence of the blades, at the level of the leading edge is between 150 ° and 175 °
  • l angle of incidence of the blades, at the trailing edge is between 90 ° and 165, relative to the tangent to a circle generated during the rotation of the blades, the ratio between the average pitch of the blades and the length average of the latter is less than 0.975 as described in application FR 01 05772 filed on 04/27/2001. Thanks to this arrangement, the friction losses of the cooling fluid are reduced.
  • At least one blade of at least one of the fans has perforations, such as holes or slots, for passage of the cooling fluid, here air, from one face to the other of this blade for compensate for the slowing down of the fluid vein and thus avoid the detachment of the fluid and reduce the noises.
  • At least one blade of at least one of the fans extends in a variant inclined with respect to the plane perpendicular to the flange of the fan concerned.
  • the blades of the fans extend axially in the same direction.
  • at least one fan has at least one blade directed axially in the opposite direction with respect to the other blades so that this fan has at least two blades extending on either side of its flange. These blades in an embodiment extending in the space present between the teeth of the pole wheels 20, 21 of the rotor 10.
  • At least one of the fans in one embodiment is produced by molding a plastic material on an advantageously metallic insert so that the blades can be at least partially made of plastic.
  • the insert extends at least substantially over the entire extent of the fan flange or at least over two thirds of the molded part of the fan as described in the document FR
  • the blade is attached at least in part to its associated branch.
  • the overlapping zones Z according to the invention, in order to reduce the noises, it is possible to at least partially block the space existing between the teeth of the adjacent pole wheel as visible in FIG. 16.
  • the fan being of the type of that of FIG. 8.
  • overlapping zones Z are located opposite the spaces 220 for plugging here in part these.
  • the cutouts 178a between two consecutive branches 78a are not identical as visible in this figure 16. This arrangement makes it possible to balance in advance (pre-balancing) the fans by adding or removing material in certain places. This is favored by the overlap zones and the fixing points according to the invention making it possible to stiffen the branches of the invention. Of course the same can be true for the fan 62b.
  • Balancing is alternatively carried out by carrying out at least one drilling in at least one of the fans at a branch overlap zone as visible in 176 in FIG. 3 and in 276 in FIG. 26, the drilling in this figure being produced in an appropriate branch of the fan 62a between two fixing points 80, 82.
  • material can be removed at least in the fan 62a and this in the vicinity of a point of attachment of the branches as visible at 177 in Figure 3.
  • chamfers 88a also make it possible to achieve balancing. It is the same by making openings in the blades.
  • Dynamic balancing can be carried out in advance by adding material as shown at 179 in Figure 16.
  • the first fan 62a is pre-stressed on the rotor as described for example in document FR A 2 743 951, the faces 44 and / or 46 of the wheels 20, 21 being shaped frustoconical and fixing on the rotor made by riveting or crimping.
  • the arrangements described in document FR A 2 603 142 for pre-stressing the mounting of the first flange 64a, then of convex shape in the free state, on the rotor of the machine.
  • the two fans are fixed to the rotor by means of a ring which is force fitted on the grooves of the rotor shaft 14.
  • the shaft is threaded and the ring consists of a nut.
  • the nets of the rotor shaft is oriented in the opposite direction to the direction of rotation of the machine.
  • the fan 62a comprises, as in FIG. 2, a flange force fitted on grooves of the rotor shaft.
  • the ring is hooped on the rotor shaft.

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Abstract

Le dispositif de ventilation , adapté à être fixé sur un rotor d'une machine électrique tournante, comporte un premier ventilateur (62a) doté d'un flasque (64a), au moins un deuxième ventilateur (62b) doté d'un flasque (64b) et des moyens de fixation des deux ventilateurs (62a,62b),chaque ventilateur (62a, 62b) présentant la périphérie externe de son flasque respectivement des premières branches (78a) et des deuxièmes branches (78b) s'étendant radialement vers l'extérieur, certaines au moins des branches portant une pale (68a,68b), tandis qu'au moins une première branche (78a) et au moins une deuxième branche (78b) comportent une première (78a) et une deuxième (78b) portion de recouvrement mutuel pour formation d'une zone de recouvrement (Z) au niveau de laquelle sont agencés au moins en partie lesdits moyens de fixation. (80, 82).

Description

Dispositif de ventilation, notamment pour alternateur de véhicule automobile
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un dispositif de ventilation pour une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile.
Une telle machine peut être un alternateur ou un alterno-démarreur pour véhicule automobile, ou un autre type de machine électrique tournante, et est décrite par exemple dans les documents FR-A-2.602.925 et JP-A-6.121.497, au contenu desquels on pourra se reporter pour plus de précisions.
Cette machine comporte un support creux pour fixation de la machine sur une partie fixe, un stator et un rotor portant au moins un dispositif de ventilation. Le stator entoure le rotor, qui est solidaire d'un arbre de rotor.
Le support porte, à sa périphérie externe, le stator et centralement des paliers, tels que des roulements à une ou deux rangées de billes, pour montage à rotation de l'arbre de rotor de sorte que le rotor et le stator sont montés à l'intérieur du support comprenant deux parties appelées palier avant et palier arrière.
Etat de la technique
Dans ce type de machine le rotor et/ou le stator comportent au moins un bobinage en sorte que, en fonctionnement, la machine chauffe. Des frottements mécaniques se produisent également en fonctionnement. Ces frottements contribuent à l'échauffement de la machine.
Dans certaines applications, notamment lorsqu'il s'agit d'un alternateur ou d'un alterno-démarreur pour véhicule automobile, la machine porte des composants électroniques qu'il faut protéger contre tout échauffement excessif pour éviter leur destruction.
Pour toutes ces raisons il est nécessaire de refroidir la machine électrique tournante. Afin de rendre compact cette machine et de la refroidir par circulation d'un fluide de refroidissement, en général de l'air, on prévoit de fixer sur l'une au moins des extrémités axiales du rotor un ventilateur et de doter le support d'ouvertures, ou ouïes, d'entrée d'air et de sortie d'air comme divulgué dans les documents FR-A-2.602.925 et JP-A-6.121.497 précités.
Ce ventilateur comporte un flasque central à partir duquel une série de pales de ventilation s'étendent radialement vers l'extérieur et en saillie axiale. Pour diminuer les bruits de la machine électrique tournante tout en améliorant la ventilation de celle-ci, on a proposé dans le document FR-A-2.811.156 de doter le ventilateur d'une deuxième série de pales.
Grâce à cette disposition on réduit les risques de décollement de la veine de fluide de refroidissement par rapport aux pales de la première série de pales. L'écoulement de ce fluide de refroidissement est plus laminaire et il s'effectue donc avec peu de frottements et de bruits. Les recirculations de fluide sont empêchées.
Ce type de dispositif de ventilation donne satisfaction, néanmoins dans certains cas il peut être difficile d'obtenir un grand nombre de pales de la forme souhaitée.
On peut songer alors à adopter une solution avec des ventilateurs superposés, telle celle décrite dans le document FR-A-2.741.912. Dans ce document on a proposé un dispositif de ventilation adapté à être fixé sur une face transversale d'extrémité axiale d'un rotor d'une machine électrique tournante, du type comportant :
- un premier ventilateur comprenant un premier flasque central d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des premières pales ;
- et au moins un deuxième ventilateur comprenant un deuxième flasque central d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des deuxièmes pales ; et du type comportant des moyens de fixation des deux ventilateurs .
Dans ce dispositif, au moins entre deux pales consécutives de l'un des ventilateurs, est implantée au moins une pale de l'autre ventilateur et les pales sont reliées chacune à une branche périphérique que présente chaque flasque à sa périphérie externe. Les pales sont donc portées par les branches. Les flasques centraux sont superposés et adjacents et leurs moyens de fixation sont constitués par une ou plusieurs séries de points de fixation, consistants en des points de soudage, qui sont par exemple agencés en cercle (s) et qui sont répartis à la surface des deux flasques superposés qui sont de forme générale annulaire.
On réalise ainsi un dispositif ou ensemble de ventilation que l'on vient ensuite fixer sur la face d'extrémité axiale du rotor. Cette fixation est par exemple assuré au moyen d'une série de points de fixation, tels que des points de soudage, entre l'un des flasques et le rotor.
Objet de l'invention
Compte tenu de la présence des points de fixation mutuelle des deux flasques, il ne subsiste que peu de place pour l'aménagement des moyens de fixation du dispositif sur le rotor, tout en assurant une tenue mécanique suffisante de la fixation sur le rotor.
Afin de remédier à cet inconvénient, l'invention propose un dispositif du type mentionné précédemment, dans lequel chaque ventilateur présente à sa périphérie externe respectivement des premières branches et des secondes branches s'étendant radialement vers l'extérieur, certaines au moins des dites branches portant une pale, caractérisé en ce qu'au moins une première branche et au moins une deuxième branche comportent une première et une deuxième portion de recouvrement mutuel pour formation d'une zone de recouvrement, et en ce que lesdits moyens de fixation des deux ventilateurs sont agencés au moins en partie au niveau de ladite zone de recouvrement de ces deux branches.
Ainsi on configure les branches pour que celles-ci présentent des zones de recouvrement, qui en combinaison avec les points de fixation permettent de rigidifier le dispositif de ventilation tout en ayant de la place au niveau de la partie annulaire centrale des flasques pour la fixation sur le rotor. Dans une forme de réalisation l'une au moins de ces branches porte une pale ce qui permet d'avoir le nombre et/ou la grandeur des pales désirés. Dans une autre forme de réalisation chaque branche porte une pale.
Ainsi, il est possible de réduire, voire de supprimer les points de fixation mutuelle des deux ventilateurs intervenant entre les parties annulaires centrales des deux flasques et de "dégager" ainsi des portions libres des flasques pour la fixation de l'ensemble sur le rotor par des techniques connues telles que le soudage ou le rivetage . En outre, il est possible de réduire l'épaisseur de chacun des flasques et/ou de les rigidifier par des nervures ou des moyens équivalents, tout en disposant de suffisamment de place pour la fixation de 1 ' ensemble sur le rotor . De plus on peut facilement équilibrer dynamiquement par avance, c'est à dire pré équilibrer, les ventilateurs en ajoutant ou en retirant de la matière au voisinage de l'un au moins des point de fixation des branches et/ou au niveau des pales. Des moyens d'équilibrage sont donc implantés au voisinage des moyens de fixation des branches des ventilateurs.
On appréciera également que l'on peut boucher au moins en partie l'espace entre deux dents d'une roue polaire d'un rotor à griffes pour réduire les bruits en fonctionnement . On appréciera que grâce à l'invention l'un des ventilateurs peut être en plusieurs parties et que l'un des ventilateurs peut comporter un insert métallique et des pales avec des branches en matière plastique rigidifiées grâce aux zones de recouvrement et aux points de fixation. Les moyens de fixation des deux ventilateurs comportent par exemple au moins un point de fixation des portions de recouvrement des deux branches. Avantageusement les moyens d'équilibrage précités sont implantés au voisinage de ce point de fixation.
Le point de fixation est réalise par soudage ou collage. Le point de fixation est réalisé par rivetage, notamment par extrusion pour réduire le nombre des pièces.
Le point de fixation est réalisé par clinchage.
De préférence, lesdits moyens de fixation comportent deux points de fixation des portions de recouvrement des deux branches, qui sont notamment agencés au voisinage d'extrémités opposées des deux portions de recouvrement pour conférer la plus grande rigidité possible au dispositif de ventilation. Grâce à cette disposition les points de fixation permettent de s'affranchir de la présence de nervures de rigidification pour les pales et les branches de l'un des ventilateurs, voire pour les deux ventilateurs.
Les deux points de fixation sont décalés angulairement et radialement l'un par rapport à l'autre pour obtenir une fixation robuste des ventilateurs.
Lesdites première et deuxième portion de recouvrement mutuel sont des portions planes qui s ' étendent dans des plans transversaux parallèles. Chacune desdites portions planes transversales de recouvrement s ' étend dans le même plan que le flasque central à partir duquel s'étend la branche correspondante.
Au moins une pale de l'un des ventilateurs est interposée angulairement entre au moins deux pales consécutives de l'autre des ventilateurs.
Au moins chacune des pales de l'un des ventilateurs est portée par une branche dotée d'une portion de recouvrement avec une portion de recouvrement d'une branche portant une pale de l'autre ventilateur, et lesdits moyens de fixation des deux ventilateurs sont agencés au moins en partie au niveau de toutes lesdites portions de recouvrement des branches. Un moyen d'indexation angulaire intervient entre les premier et deuxième flasques pour positionner angulairement les pales premières pales par rapport aux deuxièmes pales . Chaque flasque est troué centralement et comporte, dans son bord radial intérieur, une encoche de manière à obtenir ledit positionnement angulaire relatif de pales par mise en coïncidence des encoches.
En variante l'un des ventilateurs comporte une saillie pénétrant de manière complémentaire dans un creux ou une ouverture de l'autre ventilateur de manière à constituer des moyens d'indexation angulaire par coopération de formes complémentaires .
Les premier et deuxième flasques sont superposés.
Les premier et deuxième flasques sont en contact direct, ou indirect avec interposition d'un moyen d'isolation thermique, tel qu'un revêtement ou une couche thermiquement isolante.
Pour réduire les bruits avantageusement, l'un des ventilateurs, de préférence celui le plus éloigné du rotor, est monté avec précontrainte sur le rotor.
Toutes les combinaisons sont possibles.
Description sommaire des dessins
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre faite en référence aux dessins schématisés annexés, donnés uniquement à titre d'exemple dans lesquels
la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un alternateur standard ;
- la figure 2 est une vue en perspective, depuis l'arrière d'un exemple de mise en œuvre des principes de l'invention pour la réalisation d'un dispositif de ventilation arrière de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue axiale arrière en bout du dispositif de ventilation de la figure 2 ;
- la figure 3A est une vue de détail à très grande échelle de la figure 3 ;
- la figure 4 est une vue axiale avant en bout du dispositif de ventilation de la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue en perspective, depuis l'avant, d'un exemple de mise en œuvre des principes de l'invention pour la réalisation d'un dispositif de ventilation avant de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue en perspective, depuis l'arrière du dispositif de ventilation avant de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue de détail à plus grande échelle illustrant une variante de réalisation d'une pale du dispositif de ventilation de la figure 5 ;
- la figure 8 est une vue axiale avant en bout d'une autre configuration d'un dispositif de ventilation selon l'invention ;
- les figures 9 à 15 sont des vues de détails en section et à grande échelle qui illustrent des moyens de fixation mis en œuvre dans le cadre de l'invention ; - la figure 16 est une vue analogue à la figure 8 avec représentation de la roue polaire sur laquelle est monté le dispositif de ventilation.
Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention
La figure 1 a seulement pour but de rappeler brièvement la structure générale d'un alternateur polyphasé à ventilation interne pour un moteur thermique de véhicule automobile, dans le but de placer l'invention dans son contexte d'utilisation préféré.
Pour la compréhension de l'invention il suffit d'indiquer que l'alternateur représenté comporte essentiellement un rotor 10 entouré d'un stator 12 et monté solidaire en rotation sur un arbre de rotor 14, dont l'extrémité avant porte à rotation une poulie d'entraînement 16 et l'extrémité arrière des bagues collectrices (non référencées) appartenant à un collecteur 18. La poulie 16 est destinée à être reliée au moteur thermique du véhicule par une transmission à courroie.
Le rotor 10 est ici du type à griffes et comporte deux roues polaires, désignées par les références 20 et 21, présentant des dents d'orientation axiales décalées angulairement d'une roue à l'autre. La référence 22 désigne le bobinage d'excitation du rotor monté entre les roues avant 20, et arrière 21.
Le stator comporte un corps 24 doté intérieurement d'encoches pour le passage de fils ou d'épingles des bobinages 26 du stator. Les bobinages 26 traversent le corps 24, constitué par un paquet de tôles empilées axialement, et s'étendent en saillie axiale de part et d'autre du corps 24 pour former un chignon avant et un chignon arrière (non référencés) .
Le nombre de bobinages 26 dépend des applications notamment du nombre de phases que comporte l' alternateur. L'arbre de rotor 14 est supporté par des roulements à billes avant 28 et arrière 30 montés dans des paliers d'extrémités axiales respectivement avant 32 et arrière 34 ici ajourés avec des ouies 36, 38 pour la circulation de l'air. Les paliers 32, 34 ont une forme creuse et sont conformés pour porter à leur périphérie externe le corps 24 du stator 12. Des tirants ou des vis, représentés dans le document FR-A-2.602.925 précité, relient entre eux les paliers 32 et 34 constituant un support creux ou carter destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule.
La référence 40 désigne le dispositif classique de redressement à diodes 41 du courant alternatif produit par la machine. Ce dispositif est relié aux sorties des bobinages 26 du stator et est porté ici par le palier arrière 34, qui porte également un régulateur de tension (non visible à la figure 1) et un porte-balais (représenté en partie à la figure 1) .
Les balais (non référencés) , montés à coulissement dans le porte-balais, sont destinés à coopérer avec les bagues collectrices du collecteur 18 qui sont reliées par des liaisons filaires aux extrémités du bobinage d'excitation 22, tandis que les balais sont reliés au régulateur de tension qui, de manière connue en soi, pilote ainsi le bobinage d'excitation. L'alternateur comporte des dispositifs de ventilation avant et arrière 42 dont chacun est fixé en rotation sur une face frontale transversale avant 44, arrière 46 respectivement de la roue polaire avant 20 et de la roue polaire arrière 21.
Ces faces frontales 44, 46 constituent les extrémités axiales du rotor 10. Chaque dispositif de ventilation ou ventilateur 42 comporte un flasque central annulaire 48 appliqué et fixé sur la face frontale 44, 46 de la roue polaire de support et, à sa périphérie externe, une pluralité de pales 50 saillantes axialement par rapport au flasque 48. Les deux dispositifs de ventilation ou ventilateurs 42, qui s'étendent donc au voisinage du palier avant 32 et du palier arrière 34, ont pour fonction de créer une circulation d'un fluide de refroidissement, en l'espèce de l'air, pour refroidir les parties actives les plus chaudes de l'alternateur comme les diodes 41 du dispositif de redressement 40, les roulements 28, 30, le bobinage du rotor 10 et les bobinages 26 du stator, en passant à travers différentes ouvertures appropriées dans les paliers, de la manière illustrée par des flèches. Plus précisément chaque palier 32, 34 comporte centralement au voisinage du roulement associé 28, 30 des ouvertures d'entrée d'air en regard d'une partie des pales 50 et des ouvertures de sortie en regard du chignon concerné des bobinages 26. Les dispositifs de ventilation ou ventilateurs 42 sont implantés en dessous des chignons des bobinages, sachant que le dispositif de ventilation, ou ventilateur arrière, est avantageusement plus puissant que le dispositif de ventilation, ou ventilateur, avant, car il doit aussi refroidir le dispositif de redressement 40 et le régulateur de tension.
Il est évident que plus le débit électrique de l'alternateur augmente, plus la capacité de refroidissement des dispositifs de ventilation doit être élevée. Cette augmentation du débit électrique de la machine tournante est recherchée sans augmenter le volume de la machine. Cet objectif est atteint par une configuration appropriée des pales 50.
La figure 2 illustre un dispositif de ventilation arrière selon l'invention qui est conçu à cette fin. Il porte la référence générale 60 et se monte, dans l'exemple de réalisation décrit en lieu et place du ventilateur arrière 42 de la figure 1, l'avant du dispositif 60 étant en contact direct ou indirect avec la face transversale arrière 46 de la roue 21.
Ce dispositif de ventilation 60 comporte ici deux ventilateurs adjacents 62a, 62b, dénommés ci après respectivement premier ventilateur et second ventilateur.
Le second ventilateur 62b est destiné à être fixé, par exemple de manière connue par des points de soudage ou de rivetage, sur la face frontale 46 de l'extrémité axiale concernée de la roue polaire arrière 21 du rotor de la figure 1.
Le second ventilateur 62b est en contact avec la roue polaire concernée. Ce contact est un contact direct ou indirect, un moyen, dit ci-après troisième moyen d'isolation thermique, tel qu'un revêtement ou une couche de matière électriquement isolante, étant interposé au moins localement entre la roue polaire 21 concernée et le second ventilateur 62b.
Ici les ventilateurs 62a, 62b sont métalliques en étant économiquement en tôle. Chaque ventilateur 62a, 62b comporte une partie centrale en forme de flasque annulaire 64a, 64b sensiblement plane annulaire d'orientation transversale qui est pourvue d'une ouverture centrale circulaire 66a, 66b pour le passage de l'arbre de rotor 14 de la figure 1, et à sa périphérie externe, en saillie radialement vers l'extérieur, une série de pales de ventilation 68a, 68b saillantes axialement par rapport au flasque 64a, 64b. Des canaux de ventilation divergents vers l'extérieur sont ainsi formés sur chaque ventilateur.
Ces canaux sont délimités par deux pales consécutives. Plus précisément les pales de ventilation 68a, 68b de chaque ventilateur 62a, 62b sont réparties angulairement en sorte qu'entre au moins deux pales consécutives 68a, 68b d'un des ventilateurs 62a, 62b est implantée au moins une pale 68b, 68a de l'autre ventilateur 62b, 62a.
Les pales sont, dans une forme de réalisation, réparties angulairement de manière régulière. En variante, comme visible à la figure 3, les premières et secondes pales ne sont pas réparties angulairement de manière régulière pour diminuer les bruits, les intervalles circonférentiels entre deux pales consécutives 68a, 68b n'étant pas réguliers. En variante entre au moins deux pales consécutives de l'un des ventilateurs il est prévu aucune pale de l'autre ventilateur pour ne pas avoir de répartition régulière et diminuer les bruits .
On notera dans cette figure 3 que certaines pales 68b ont une longueur différente par rapport aux autres pales 68b pour diminuer les bruits.
Les pales 68a, 68b sont ici obtenues par découpe et pliage à partir de leur flasque métallique concerné 64a, 64b et ont une forme galbée comme mieux visible à la figure 2, le dispositif de ventilation 60 étant ici du type centrifuge. Les pales 68a et 68b sont donc ici du même type. Les pales 68a, 68b ont radialement une grande longueur et sont donc très performantes en ce qui concerne la ventilation. Les pales ont ici radialement une longueur supérieure à leur hauteur axiale. Les deuxièmes pales 68b sont renforcées par des paires de nervures parallèles 67b, qui grâce à l'invention peuvent être prolongées au niveau des branches 78b, que présente le ventilateur 62b, par des nervures de grande longueur du fait que le deuxième ventilateurs est doté de manière décrite ci-après de branches 78b à deuxièmes portions de recouvrement .
Sans sortir du cadre de 1 ' invention, en variante (non représentée) les pales sont planes en étant d'orientation radiale, le ventilateur étant centrifuge. En variante les pales sont inclinées par rapport à une direction axiale et/ou radiale. En variante les pales sont axialement plus hautes que longues radialement .
En variante les pales peuvent être inclinées et incurvées par rapport au plan du flasque concerné comme décrit dans le document FR-A-2.602.925 précité. En variante les pales de ce ventilateur sont en forme d'hélice, le ventilateur étant du type hélico-centrifuge. En variante au moins certaines pales sont perpendiculaires au plan du flasque et d'orientation non radiale. Toutes les combinaisons sont possibles, les pales de chacun des ventilateurs pouvant être du type centrifuge, hélico- centrifuge ou axial .
La répartition des pales est déterminée en fonction de la machine électrique à refroidir pour obtenir le meilleur refroidissement avec un bruit aérodynamique minimum. Un moyen d'indexation angulaire intervient entre les deux flasques 64a, 64b pour une bonne position angulaire et donc une bonne orientation des pales 68a, 68b.
Pour ce faire chaque flasque 64a, 64b présente, dans le bord de son ouverture centrale circulaire 66a, 66b une paire d'encoches 72a, 72b et 74a, 74b. Les encoches 72a, 72b et 74a, 74b présentent ici un fond de forme identique à savoir un fond à contour semi circulaire. On notera que les encoches 72a et 72b sont plus profondes que les encoches 74a, 74b en sorte que cela permet d'indexer angulairement les deux ventilateurs l'un par rapport à l'autre.
Il suffit donc de superposer les encoches, par exemple à l'aide d'une pige, pour obtenir la bonne position angulaire. Ensuite on fixe ensemble les ventilateurs par exemple par collage, soudage avantageusement par points, ou clinchage ou rivetage, les rivets étant avantageusement obtenus par extrusion à partir de l'un des flasques, de manière décrite ci-après pour former un ensemble manipulable et transportable. Cet ensemble est ensuite fixé sur le rotor par exemple par soudage par points ou traversant du type laser, par vissage ou par rivetage, les rivets étant avantageusement issus du rotor.
On appréciera que les pales 68a, 68b sont ici toutes axialement sensiblement à la même hauteur, c'est-à-dire que les bords libres 69a, 69b des pales sont dans le même plan transversal. Plus précisément les pales 68a ont axialement une hauteur légèrement inférieure aux pales 68b, la différence de hauteur étant égale à l'épaisseur du deuxième flasque 64b.
En variante non représentée, les pales 68a, 68b sont axialement de hauteurs différentes. Il en résulte que les bords libres 69a, 69b des pales ne sont alors pas tous dans le même plan.
La réalisation du dispositif de ventilation 60 en deux pièces ou ventilateurs ayant des configurations de pales complexes leur conférant un pouvoir de refroidissement accru, est obtenue à un coût de revient relativement faible, tout en ayant une bonne tenue mécanique.
Toutefois, pour bénéficier de ces avantages, il est nécessaire de solidariser les deux ventilateurs 62a et 62b de manière fiable et la plus rigide possible, tout en dégageant au maximum les flasques annulaires centraux 64a, 64b conformément aux enseignements de l'invention, afin de pouvoir notamment prévoir et disposer un très grand nombre de points de fixation 76 du dispositif de ventilation 60 sur le rotor.
Ces points de fixation 76 ont une grande étendue géométrique, grâce aux caractéristiques de l'invention d écrites ci-après, et sont ici au nombre de six. Ces points sont figurés aux figures 2 à 4 par des portions circulaires quadrillées.
A cet effet, les moyens de fixation entre les deux ventilateurs 62a et 62b interviennent entre au moins une première branche 78a et une deuxième branche 78b comportant une première et une deuxième portion de recouvrement mutuel pour formation d'une zone de recouvrement Z.
Plus précisément chaque flasque 64a, 64b présente en saillie radiale vers l'extérieur à sa périphérie externe respectivement des branches 78a, 78b appelées respectivement premières branches 78a et secondes branches 78b. Chaque branche 78a, 78b s'étend donc transversalement dans le plan du flasque annulaire central 64a, 64b et porte dans ce mode de réalisation respectivement une première pales 68a et une deuxième pale 68b. Les pales sont formées chacune à l'extrémité libre d'une branche en étant portées chacune par une branche. Dans ce mode de réalisation les branches sont obtenues respectivement par découpage et les pales par pliage à l'extrémité libre de la branche concernée à partir flasque métallique du ventilateur concerné. Les pales sont donc reliées chacune à une branche en étant ici d'un seul tenant avec cette branche. La forme des branches dépend des applications Les deux branches précitées 78a, 78b sont superposées et se recouvrent ou se chevauchent au moins en partie selon une zone de recouvrement Z qui est indiquée en pointillés à la figure 3A, et il est ainsi possible d'y réaliser ici des paires de points de fixation associées 80 et 82. Ces points 80, 82 ont une étendue inférieure à celle des points de fixation 76. On notera que les nervures 67b, ici à raison de deux par pale 68b, affectent également les branches 78b et s'étendent jusqu'au voisinage d'une pales 68a.
Pour chaque paire de branches 78a, 78b superposées, il est ainsi prévu un point de fixation mutuelle radialement le plus extérieur 80 et un autre point de fixation mutuelle radialement le plus intérieur 82.
Comme on peut le voir aux figures 3 et 4 , chaque point de fixation radialement extérieur 80 est aussi décalé angulairement, dans le sens des pales par rapport au point radialement intérieur 82.
Chaque pale 68a est reliée à une première branche 78a, qui est en recouvrement avec une deuxième branche 78b reliée à pale 68b et chaque zone de recouvrement Z comporte deux points de fixation 80 et 82. La fixation entre les deux ventilateurs 62a, 62b est ainsi particulièrement rigide, tout en permettant l'aménagement d'un grand nombre de points de fixation 76 du dispositif de ventilation 60 sur le rotor. Cette fixation permet de ne pas nervurer les pales 68a.
Les deux points de fixation appartenant à une paire de points 80, 82 dans une zone de recouvrement Z sont éloignés au maximum l'un de l'autre, en étant agencés aux limites de cette zone Z de recouvrement des branches 78a, 78b de manière à accroître encore cette rigidité globale, ainsi que la rigidité de ces branches, formant les racines des pales, et la rigidité des pales correspondantes 68a, 68b. On notera que certaines paires des points de fixations 80, 82 ou d'une manière générale une partie des moyens de fixation, sont dans les figures 2 à 4 implantées au voisinage des points de fixation sur le rotor.
Il y a ici plus de paires de points de fixation que de points de fixation sur le rotor ce qui permet de réaliser le deuxième ventilateur en plusieurs parties fixées sur le premier ventilateur.
Les points de fixation 80, 82 peuvent être réalisés selon toutes les technologies connues et adaptées . Ils peuvent par exemple être réalisés par collage ou soudage pour réduire les coûts.
Ils peuvent être aussi constitués par des rivets qui sont de préférence obtenus par extrusion comme visible en 79b à la figure 12. Dans cette figure 12 les deux flasques des ventilateurs 62a, 62b sont métalliques et la tête du rivet 79b, issu par extrusion du flasque du ventilateur 62b, est écrasée au contact de la portion de recouvrement de la branche 78a du ventilateur 62a présentant un trou de passage du rivet 79b. En variante à la figure 11 la tête du rivet 79b n'est pas écrasée et l'assemblage est réalisé par clinchage, le trou de la portion de recouvrement de la branche 78a étant dimensionné pour montage à force de ladite portion 78a sur le rivet 79b.
Grâce à cette technologie de fixation par rivetage, l'un des deux ventilateurs peut être réalisé en matière plastique. Ainsi en variante dans les figures 11 et 12 le premier ventilateur 62a est par exemple de préférence en matière plastique tandis que le deuxième ventilateur 62b est en métal pour la réalisation d'un rivet 79b par extrusion. Dans ce cas avantageusement un premier moyen d'isolation thermique intervient au moins en majeure partie entre les deux flasques des ventilateurs. Ces premiers moyens avantageusement sont prolongés par des seconds moyens d'isolation thermique intervenant entre les portions de recouvrement des branches 78a, 78b. En variante le premier ventilateur 62a est métallique et le deuxième ventilateur 62b en matière plastique en sorte que dans la figure 12 on écrase à chaud la tête des rivets 79b venus de moulage avec le deuxième ventilateur. Dans ce cas les rivets 79b au lieu d'être de forme creuse, comme dans les figures 11 et 12, sont de forme pleine et avantageusement un troisième moyen d'isolation thermique intervient au moins en majeure partie entre le flasque du ventilateur 62b et le rotor.
Les premier, deuxième et troisième moyens d'isolation thermique consistent par exemple en une couche ou un revêtement thermiquement isolant, par exemple en un matériau ayant les propriétés de l'amiante. Toutes les combinaisons sont possibles quelque soit la nature
(métallique ou matière plastique) du ventilateur. Ces combinaisons s'appliquent également aux autres modes de réalisation.
Par exemple le deuxième ventilateur peut être doté sur l'une de ses faces d'un premier revêtement thermiquement isolant pour coopérer avec le rotor et sur l'autre de ses faces au niveau des branches 78b d'un revêtement pour coopérer avec les branches 78a. En variante le deuxième ventilateur est doté des trois moyens d'isolation thermique .
Toutes ces techniques peuvent être combinées pour la réalisation de l'ensemble des points de fixation du dispositif de ventilation comportant plusieurs ventilateurs superposés . L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit.
Il est par exemple possible de prévoir un seul point de fixation par zone de recouvrement, ou bien plus de deux points . Par exemple toute la zone Z est dans une forme de réalisation au moins en partie une zone de collage. En variante les points de fixation peuvent être reliés pour former une bande de fixation par exemple obtenue par collage ou soudage transparent, dit aussi soudage traversant, du type laser. Cela est possible grâce à l' invention.
Il n'est pas obligatoire que toutes les portions superposées délimitant une zone de recouvrement comportent des points de fixation. Au moins une branche, par exemple une deuxième branche, peut être dépourvue de pale. Ainsi dans un mode de réalisation, une branche dépourvue de pale présente une portion de recouvrement avec une portion de recouvrement d'une branche dotée ou non d'une pale.
Comme on peut le voir notamment à la figure 2, l'un 62a des ventilateurs, ou les deux ventilateurs en variante, peut comporter une collerette centrale 84a de rigidification qui fait saillie axialement. Cette collerette 84a en variante est prolongée axialement pour former un manchon permettant le montage, par exemple par emmanchement à force, d'une cible magnétique annulaire utilisée dans le cas d'un alterno-démarreur, comme visible par exemple dans la figure 12 du document WO 01/69762 auquel on se reportera pour plus de précisions . Cette collerette 84a rigidifie encore le premier ventilateur 62a, qui ainsi est dans un mode de réalisation plus épais que le ventilateur 62b. La collerette peut participer au centrage relatif des deux ventilateurs, notamment lorsque c'est le deuxième ventilateur 62b qui présente une telle collerette. Dans ce cas la périphérie interne du premier ventilateur est en contact intime avec la périphérie externe de cette collerette.
L'invention n'est pas limitée à la fixation de deux ventilateurs superposés pour la réalisation d'un dispositif de ventilation, le nombre de ventilateurs pouvant être plus élevé en fonction de la complexité du dispositif, et notamment en fonction du nombre et de la conformation des pales.
On a représenté aux figures 5 à 7 un autre exemple pour la réalisation d'un dispositif de ventilation arrière, qui est destiné à remplacer le dispositif arrière 42 représenté à la figure 1 qui est fixé sur la face transversale avant 44 de la roue polaire avant 20.
Des références identiques sont utilisées pour désigner des éléments identiques ou analogues à ceux décrits en référence aux figures 2 à 4.
La figure 5 illustre un dispositif de ventilation arrière selon l'invention qui est conçu à cette fin. Il porte la référence générale 60 et se monte, dans l'exemple de réalisation décrit en lieu et place du ventilateur arrière 42 de la figure 1, l'arrière du dispositif 60 étant en contact direct ou indirect avec la face transversale 46 de la roue arrière 21. Ce dispositif de ventilation 60 comporte ici encore deux ventilateurs adjacents 62a, 62b, dénommés ci après respectivement premier ventilateur et second ventilateur.
Le second ventilateur 62b est destiné à être fixé, par exemple de manière connue par des points de soudage ou par rivetage, sur la face frontale 44 de l'extrémité axiale concernée de la roue polaire arrière 21 du rotor de la figure 1.
Le second ventilateur 62b est donc en contact avec la roue polaire concernée. Ce contact est un contact direct ou indirect, un troisième moyen d'isolation thermique, tel qu'un revêtement ou une couche de matière électriquement isolante, étant interposé au moins localement entre la roue polaire 21 concernée et le second ventilateur 62b. Par comparaison avec l'exemple de réalisation précédent, on voit que l'un des deux ventilateurs, ici le premier ventilateur 62a, peut comporter des rainure ou nervures 86a d'orientation radiale pour le passage des liaisons filaires des extrémités du bobinage d'excitation 22 aux bagues collectrices du collecteur 18, ces nervures 86a participant aussi à la rigidification du premier ventilateur 62a.
Le deuxième ventilateur 62b est réalisé en deux parties, sensiblement en deux moitiés de manière à délimiter deux fentes 86b agencés en regard des faces ouvertes des rainures 86a.
Toutefois, grâce à le présence d'un très grand nombre de points de fixation mutuelle (non représentés) entre les portions en recouvrement des pales des deux ventilateurs, conformément aux enseignements de l'invention, il est possible de fixer de manière rigide et fiable chaque moitié du deuxième ventilateur 62b au premier ventilateur 62a. Bien entendu suivant la taille du dispositif de ventilation, le deuxième ventilateur peut être réalisé en plus de deux parties, par exemple trois parties.
Ce deuxième ventilateur 62b est dans un mode de réalisation moins épais que le premier ventilateur 62a.
Les premières pales 68a comportent chacune un chanfrein d'extrémité 88a de manière à en améliorer la tenue mécanique à l' encontre de la force centrifuge.
Comme on l'a représenté à la figure 7, il est en variante possible de rigidifier une pale 68a par un embouti d'angle, ou refrappe, 90a formé à l'extrémité radiale de la pale au niveau du pli de raccordement entre sa partie principale active galbée et d'orientation axiale, et sa branche 78a. Toutes ces dispositions (chanfrein d'extrémité, embouti d'angle) sont transposables au mode de réalisation des figures 2 à .
La figure 8 représente une variante de réalisation d'un dispositif de ventilation avant 60 selon l'invention à pales non régulières et qui comporte une seule série de points de fixation mutuelle 80 agencés en cercle et répartis de manière quasi régulière. Ce dispositif 60 est destiné à se monter à la place du dispositif avant 42 de ventilation de la figure 1. Comme on peut le voir sur cette figure, les flasques annulaires centraux sont quasi entièrement dégagés, notamment en vue de l'aménagement des points de fixation du dispositif de ventilation 60 sur la roue avant 20 du rotor.
Toutes les combinaisons de dispositifs de ventilation sont possibles pour le refroidissement d'une machine électrique tournante qui peut aussi ne comporter qu'un seul dispositif de ventilation à l'une des extrémités axiales du rotor. Toutes les combinaisons de formes, de nombres et d'implantation de pales entrent aussi dans le champ de 1' invention.
En variante on peut également prévoir au moins un point de fixation 76 au niveau des flasques annulaires 64a, 64b.
Sans sortir du cadre de l'invention, il est aussi possible de prévoir des portions de pales en recouvrement mutuelles qui ne sont pas nécessairement des portions des racines d'orientation transversales des pales, mais par exemples des portions d'orientation axiale prévues à cet effet ou appartenant aux parties actives galbées des pales.
On décrira maintenant un exemple de point de fixation
76 d'un dispositif de ventilation selon l'invention sur le rotor sachant que d'une manière générale l'un des ventilateurs 62a, 62b est conformé pour présenter des points de fixation 76 destinés à être fixés sur le rotor de la machine électrique tournante et qu'avantageusement ces s points de fixation 76 ont une plus grande taille que les points de fixation 80, 82 des deux ventilateurs 62a, 62b comme décrit de manière précitée.
Ce premier exemple illustré à la figure 9 correspond à un premier ventilateur 62a en matière plastique ou en métal et à un deuxième ventilateur 62b en métal. Afin de permettre la réalisation d'un point de soudage 76 du deuxième flasque central métallique 64b sur une face transversale d'extrémité axiale du rotor, il est prévu un trou ou dégagement 92a dans le premier flasque 64a en matière plastique ou en métal. De manière connue, pour une soudure de bonne tenue mécanique, le deuxième flasque comporte un embouti 94b en sorte que le point de soudage 76 sue le rotor est du type standard. On appréciera que le trou 92a dans le flasque 64a est de grande taille grâce à l'invention.
La figure 10 illustre une inversion par rapport à ce qui est représenté à la figure 9 avec le deuxième flasque 64b en matière plastique ou en métal et le premier flasque 64a en métal. On appréciera que le deuxième flasque est bien plaqué sur le rotor car il est pris en sandwich entre la face concernée du rotor de la figure 1 et le premier flasque 64a. Le trou 92b dans le flasque 64b est également de grande taille grâce à l'invention ce qui permet d'emboutir localement le flasque 64a pour que celui-ci pénètre dans le trou 92b.Le flasque 64a est donc étage localement en sorte que le point de soudure 76 est du type standard. Bien entendu le point de soudure est obtenu en variante en emboutissant le flasque concerné dans l'autre sens par rapport aux figures 9 et 10. La figure 13, analogue à la figure 10, montre un tel mode de réalisation, l'embouti en sens inverse portant la référence 194a, la face dorsale de cet embouti faisant apparaître une empreinte de forme trapézoïdale.
En variante, l'embouti est plus profond comme visible en 294a et 394a dans les figures 14 et 15 analogues a la figure 10, l'embouti 394a étant de forme analogue à l'embouti 194a, tandis que l'embouti 294a est analogue à l'embouti 94a.
Bien entendu le dispositif de ventilation selon l'invention peut se monter dans un alternateur réversible, appelé alterno-démarreur, pouvant fonctionner également en mode moteur électrique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile comme décrit dans le document WO 01/69762. En variante ce dispositif de ventilation peut se monter dans un alternateur comportant un rotor à pôles saillants et/ou à aimants permanents comme décrit dans le document WO 02/054566. Dans ce document le rotor comporte un paquet de tôles découpées pour formation de logements, destinées à recevoir des aimants permanents, et pour formations de bras autour desquels sont enroulés des bobinages d'excitation. Les logements des aimants sont fermés par des pièces amagnétiques de maintien présentant des evidements de réception des bobinages d'excitation. Ces pièces s'étendent de part et d'autre du paquet de tôles en étant solidaire de ce paquet par exemple à l'aide de tirants traversants les pièces et les paquets de tôles. C'est sur ces pièces que l'on vient fixer le dispositif de ventilation. Par exemple ces pièces de maintien sont dotées de bossages taraudés localement pour fixation par vissage du dispositif de ventilation comme dans le mode de réalisations des figures 15 et 16 de ce document WO 02/054566.
L'alternateur peut également être refroidi par eau et être équipé de ventilateurs axiaux.
Les bobinages du stator peuvent comporter des éléments conducteurs en forme de barres, tels que des épingles globalement en forme de U et à section avantageusement rectangulaire comme décrit dans le document FR A 2 820 896. Le dispositif de ventilation interne selon l'invention permet de bien refroidir la tête des épingles car il peut avoir la forme voulue. En variante les bobinages du stator comportent chacun un enroulement en triangle et un enroulement en étoile de section différente montés dans les mêmes encoches comme décrit dans les documents US A 4 163 187 et FR A 2 737 063. L'alternateur peut ne comporter qu'un dispositif de ventilation à l'arrière grâce à la puissance du dispositif de ventilation selon l'invention.
Le dispositif de ventilation selon l'invention, permet d'obtenir des pales de même configuration, notamment identiques mais qui sont très rapprochées et ainsi en grand nombre et/ou des pales de forme longue ou compliquée, et qui du fait ne peuvent pas être réalisées par pliage à partir d'un seul ventilateur. Ainsi en variante au moins une pale de l'un des ventilateurs est dotée, en surplomb, d'une ailette s'étendant de manière inclinée ou perpendiculaire par rapport au plan du flasque du ventilateur concerné comme décrit et visible dans les figures 11 à 13 du document FR A 2 811 156. D'une manière générale grâce à l'invention on peut obtenir les mêmes configurations à deux séries de pales de taille différente que dans le document FR A 2 811 156 précité et ce de manière simple et économique. Par exemple au moins une pale et de préférence certaines au moins des pales, d'au moins un des ventilateurs peuvent être ondulées ou être axialement de hauteur décroissante ou être planes et inclinées par rapport à une direction radiale comme respectivement dans les figures 6, 15 et 2 de ce document. Le dispositif de ventilation permet de fabriquer aisément et économiquement au moins un ventilateur doté d'au moins une pale, de préférence de plusieurs pales, présentant une configuration telle que l'angle d'entrée formé sur le cercle interne entre la pale et la direction du rayon à ce point du cercle est sensiblement le même que 1 ' angle de sortie formé sur le cercle extérieur entre la pale et le rayon correspondant comme décrit dans la demande FR 01 14301 déposée le 31/10/2001, ledit angle pouvant être identique aux angles d'entrée et de sortie pour tous les points entre l'entrée et la sortie. Grâce à cette disposition on minimise les écoulements turbulents du fluide de refroidissement, ici de l'air, tout en ayant un grand nombre de pales.
Dans une variante on peut configurer au moins une partie des pales d'au moins un des ventilateurs de telle manière que l'angle d'incidence des pales, au niveau du bord d'attaque est compris entre 150° et 175°, et l'angle d'incidence des pales, au niveau du bord de fuite, est compris entre 90° et 165, par rapport à la tangente à un cercle engendré lors de la rotation des pales, le rapport entre le pas moyen des pales et la longueur moyenne de ces dernières est inférieure 0,975 comme décrit dans la demande FR 01 05772 déposée le 27/04/2001. Grâce à cette disposition on diminue les pertes par frottement du fluide de refroidissement .
En variante au moins une pale d'au moins un des ventilateurs présente des perforations, telles que des trous ou des fentes, pour passage du fluide de refroidissement, ici de l'air, d'une face à l'autre de cette pale pour compenser le ralentissement de la veine de fluide et éviter ainsi le décollement du fluide et diminuer les bruits. Au moins une pale d'au moins l'un des ventilateurs s'étend en variante de manière inclinée par rapport au plan perpendiculaire au flasque du ventilateur concerné.
Dans les modes de réalisation décrits les pales des ventilateurs s'étendent dans axialement dans le même sens. En variante au moins un ventilateur comporte au moins une pale dirigée axialement en sens inverse par rapport aux autres pales en sorte que ce ventilateur comporte au moins deux pales s'étendant de part et d'autre de son flasque. Ces pales dans un mode de réalisation s'étendant dans l'espace présent entre les dents des roues polaires 20,21 du rotor 10.
L'un au moins des ventilateurs dans un mode de réalisation est réalisé par moulage d'un matériau plastique sur un insert avantageusement métallique en sorte que les pales peuvent être au moins partiellement en matière plastique. Par exemple l' insert s'étend au moins sensiblement sur l'étendue complète du flasque du ventilateur ou au moins sur les deux tiers de la partie surmoulée du ventilateur comme décrit dans le document FR
A 2 830 293 auquel on se reportera pour plus de précisions.
Dans ce cas la pale est rapportée au moins en partie sur sa branche associée. On appréciera que grâce aux zones de recouvrement Z selon l'invention, pour diminuer les bruits, on peut boucher au moins en partie l'espace existant entre les dents de la roue polaire adjacente comme visible à la figure 16. Dans cette figure on a représenté en 120 les dents de la roue polaire avant 20 et en 220 les espaces entre les dents 120, le ventilateur étant du type de celui de la figure 8. On voit que des zones de recouvrement Z se trouvent en regard des espaces 220 pour boucher ici en partie ceux-ci. On appréciera que les découpes 178a entre deux branches consécutives 78a ne sont pas identiques comme visible dans cette figure 16. Cette disposition permet d'équilibrer par avance (pré-équilibrage) les ventilateurs en ajoutant ou en retirant de la matière en certains endroits. Cela est favorisé par les zones de recouvrement et les points de fixation selon l'invention permettant de rigidifier les branches l'invention. Bien entendu la même chose peut être valable pour le ventilateur 62b.
L'équilibrage est en variante réalisé en réalisant au moins un perçage dans au moins l'un des ventilateurs au niveau d'une zone de recouvrement des branches comme visible en 176 à la figure 3 et en 276 à la figure 26, le perçage dans cette figure étant réalisé dans une branche appropriée du ventilateur 62a entre deux points de fixation 80, 82. En variante on peut retirer de la matière au moins dans le ventilateur 62a et ce au voisinage d'un point de fixation des branches comme visible en 177 à la figure 3.
Bien entendu les chanfreins 88a permettent également de réaliser un équilibrage. Il en est de même en réalisant des ouvertures dans les pales.
On peut réaliser l'équilibrage dynamique par avance en rajoutant de la matière comme visible en 179 à la figure 16.
Avantageusement pour réduire les bruits et éviter des phénomènes de vibration le premier ventilateur 62a est monté avec précontrainte sur le rotor comme décrit par exemple dans le document FR A 2 743 951, les faces 44 et/ou 46 des roues 20, 21 étant de forme tronconique et la fixation suer le rotor réalisée par rivetage ou sertissage. Bien entendu on peut également utiliser les dispositions décrites dans le document FR A 2 603 142 pour monter avec précontrainte le premier flasque 64a, alors de forme convexe à l'état libre, sur le rotor de la machine.
Dans ce cas les deux ventilateurs sont fixés sur le rotor à l'aide d'une bague emmanchée à force sur des stries de l'arbre du rotor 14. En variante l'arbre est fileté et la bague consiste en un écrou. Avantageusement les filets de l'arbre du rotor son orienté en sens inverse par rapport au sens de rotation de la machine.
En variante le ventilateur 62a comporte, comme à la figure 2, une collerette emmanchée à force sur des stries de l'arbre du rotor.
En variante la bague est montée par frettage sur l'arbre du rotor.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de ventilation (60) adapté à être fixé sur une face transversale d'extrémité axiale (44, 46) d'un rotor d'une machine électrique tournante, du type comportant :
- un premier ventilateur (62a) comprenant un premier flasque central (64a) d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des premières pales (68a) ;
- au moins un deuxième ventilateur (62b) comprenant un deuxième flasque central (64b) d'orientation transversale à partir duquel s'étendent, radialement vers l'extérieur, des deuxièmes pales (68b) ; et des moyens de fixation des deux ventilateurs (62a, 62b) , dans lequel chaque ventilateur (62a, 62b) présente à sa périphérie externe respectivement des premières branches (78a) et des deuxièmes branches (78b) s' étendant radialement vers l'extérieur et dans lequel certaines au moins desdites branches portent une pale, caractérisé en ce qu'au moins une première branche
(78a) et au moins une deuxième branche (78b) comportent une première (78a) et une deuxième (78b) portion de recouvrement mutuel pour formation d'une zone de recouvrement (Z) , et en ce que lesdits moyens de fixation (80, 82) des deux ventilateurs sont agencés au moins en partie au niveau de ladite zone de recouvrement (Z) .
2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation des deux ventilateurs comportent au moins un point de fixation (80, 82) desdites portions de recouvrement (78a, 78b, Z) des deux branches (78a, 78b) .
3. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation des deux ventilateurs comportent au moins deux points (80, 82) de fixation desdites portions de recouvrement (78a, 78b, Z) des deux branches.
4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux points de fixation (80, 82) sont agencés au voisinage d'extrémités opposés des deux portions de recouvrement des deux branches.
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux points de fixation (80, 82) sont décalés angulairement et radialement 1 'un par rapport à 1 ' autre .
6. Dispositif selon la revendication 3 , caractérisé en ce que l'un des ventilateurs (62a, 62b) est conformé pour présenter des points de fixation (76) destinés à être fixés sur le rotor de la machine électrique tournante et en ce que ces dits points de fixation (76) ont une plus grande taille que les points de fixation (80, 82) des deux ventilateurs (62a, 62b) .
7 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens d'équilibrage sont implantés au niveau du point de fixation (80, 82) desdites portions de recouvrement (78a, 78b, Z) des deux branches (78a, 78b) .
8 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième portion de recouvrement mutuel des branches (78a, 78b, Z) sont des portions planes qui s ' étendent dans des plans transversaux parallèles.
9. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacune desdites portions planes transversales de recouvrement mutuel des branches (78a, 78b, Z) s'étend dans le même plan que le flasque central (64a, 64b) à partir duquel s'étend la pale correspondante (68a, 68b) .
10 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un (62b) des ventilateur (62a, 62b) est en plusieurs parties fixées sur l'autre ventilateur (62a) par les moyens de fixation (80, 82) des deux ventilateurs.
11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des pales de l'un des ventilateurs est portée par une branche dotée d'une une portion de recouvrement (Z) avec une portion de recouvrement d'une branche portant une pale de l'autre ventilateur, et en ce que lesdits moyens de fixation (80, 82) des deux ventilateurs sont agencés au moins en partie au niveau de toutes lesdites portions de recouvrement des branches.
12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen d'indexation angulaire (72a, 74a, 72b,
74b) intervient entre les premier et deuxième flasques
(64a, 64b) pour positionner angulairement les premières pales par rapport aux deuxièmes pales et en ce que les premier et deuxième flasques (64a, 64b) sont superposés.
13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen d'isolation thermique est interposé entre la première (78a) et la deuxième (78b) portion de recouvrement mutuel.
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