WO2006035126A1 - Machine electrique tournante telle qu'un alternateur, adaptable a differents types de moteurs thermiques. - Google Patents

Machine electrique tournante telle qu'un alternateur, adaptable a differents types de moteurs thermiques. Download PDF

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WO2006035126A1
WO2006035126A1 PCT/FR2005/002199 FR2005002199W WO2006035126A1 WO 2006035126 A1 WO2006035126 A1 WO 2006035126A1 FR 2005002199 W FR2005002199 W FR 2005002199W WO 2006035126 A1 WO2006035126 A1 WO 2006035126A1
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WO
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support
alternator
welding
fixing
machine according
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Inventor
Michel Galliet
Romaric Lenoir
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Valeo Equipements Electriques Moteur
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/26—Means for adjusting casings relative to their supports
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/22—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators

Definitions

  • the invention relates to a rotating electrical machine such as an alternator, particularly for a motor vehicle, adaptable to different heat engines, of the type comprising a casing comprising at least one front support and a rear support, at least one of these supports comprising at least one bracket.
  • This fixing lug is a fastening tab itself for fixing the rotating electrical machine on a fixed part, for example integral with the engine.
  • this fixing lug serves to fix the position of the machine relative to the heat engine to enable the tension of a belt to be adjusted so that it has an adjustment function.
  • FIG. 1 illustrates in section such a machine in the form of a conventional alternator for a motor vehicle with a heat engine.
  • the motor vehicle may consist for example of a land vehicle tourism or truck or a boat.
  • the heat engine is fixed.
  • This alternator comprises a rotor 1 integral with a shaft 3, advantageously knurled for fixing the rotor 1 on the shaft 3 having an axis of symmetry constituting the axis of rotation of the alternator also comprising a stator 7 surrounding the rotor 1.
  • the rotor 1 and the stator 7 are mounted in a housing 2 comprising a front support 5 and a rear support 6, both here of hollow form.
  • the supports 5, 6 have a plurality of openings 42, 43 for circulating a gaseous fluid, such as air, inside the machine.
  • the rotor 1 is a claw rotor comprising two claw pole wheels (not referenced) carrying an excitation winding 4 mounted between the two pole wheels.
  • Each pole wheel carries an internal fan 50 for ventilation of the machine.
  • the perforated cover fixed on the rear support 6, and the brushes belonging to a brush holder attached to the rear support 6. These brushes are intended to rub on collector rings solidarity of the shaft 3 and electrically connected to the ends of the excitation winding 4.
  • the rotor of the alternator has salient poles and alternatively comprises permanent magnets as described for example in the aforementioned WO 02/054566 to which reference will be made.
  • the supports 5, 6, of annular shape, have a generally cup-shaped.
  • first portion generally of transverse orientation with respect to the axis of the shaft 3.
  • This first portion is extended at its outer periphery by a second peripheral portion generally axially oriented with respect to the axis of the axis.
  • This tree 3 The first portion generally of transverse orientation is in the form of a flange forming the bottom of the support shaped to present centrally a housing 40, which is machined for mounting a bearing here consisting of a ball bearing not referenced in this figure .
  • the supports 5, 6 are called respectively front bearing and rear bearing.
  • the bearings serve for the rotational mounting of the shaft 3, which extends forwardly beyond the front support 5 to bring to the outside of this support 5 a drive pulley 8 belonging to a device for transmitting motion intervening between the crankshaft of the heat engine and the shaft 3.
  • This movement transmission device comprises at least one belt engaging with the groove of the pulley 8.
  • This belt allows the heat engine to drive the shaft 3 of the alternator, whose stator 7 constitutes an armature and the rotor 1 an inductor.
  • the alternator is configured to be reversible so that the pulley 8 and the belt, which is associated with it, also allow the alternator to drive the engine. thermal for including start this engine. In this mode of operation the alternator functions as an electric motor.
  • the stator 7 comprises a body in the form of a pack of sheets provided with notches for mounting windings (not referenced) constituting the phases of the alternator of the polyphase type.
  • the body of the stator 7 is sandwiched between the axial ends of the peripheral portions of the supports 5, 6 shaped to each have a shoulder and a centering surface machined for the mounting the body of the stator 7 and implanted centering inside the casing 5, 6.
  • Tie rods one of which is visible in Figure 1, serve to assemble together in a known manner the peripheral parts of the supports 5, 6 .
  • the body of the stator 7 is mounted inside an intermediate portion between the supports 5, 6 so that, as a variant, the housing comprises more than two parts.
  • at least one of the supports 5, 6 comprises a channel for circulating a cooling fluid such as the cooling fluid of the heat engine.
  • At least one of the supports 5, 6 has at least one bracket.
  • This tab is used for the actual fixing of the alternator to a fixed support, for example integral with the engine and has a hole for the passage of a fastener, such as a screw.
  • the bracket is used to set the position of the alternator relative to the engine to adjust the tension of the belt engaged with the pulley 8 so that it has a setting function.
  • the tab has an oblong hole for the passage of the fastener and the adjustment of the position of the machine.
  • the front support 5 has two fixing lugs 9,10 perforated and protruding in the transverse direction. These tabs 9,10 are integral with the second peripheral portion of the support 5 being integrally molded with this second part.
  • the rear support 6 has at least one bracket, many combinations being possible depending on the applications and therefore the conditions of installation and assembly of the alternator with respect to the engine.
  • the supports 5 and 6 are made of moldable material, here based on aluminum so that for each type of rotating electrical machine must proceed to the molding of different media. For rotating electrical machines manufactured in large series this is not a problem. For rotating electrical machines, such as pleasure boat generators with a combustion engine, produced in small series this leads to high production costs.
  • the present invention aims to propose a rotating electrical machine of the type indicated above whose production prices are reduced
  • An object of the invention is therefore to avoid castings in small series and use supports for rotating electrical machines adapting to a large number of different type of thermal engines.
  • the present invention also aims to create a rotating electrical machine, such as an alternator, suitable for multiple applications in the field of motor vehicles required by the small series market.
  • the invention proposes for this purpose a rotating electrical machine, including an alternator or an alternator-starter for a motor vehicle, of the type indicated above, characterized in that the fixing lug is attached by welding or gluing on its associated front or rear support . Thanks to the invention is fixed the tab on its associated support so that one can standardize the housing of the rotating electrical machine.
  • This attachment is furthermore not removable so that it will not loosen over time.
  • the solution according to the invention makes it possible to keep the front and rear supports gross so as not to reinvest in expensive pressurized molds. Possibly we will modify the machining on these supports to make them compatible with the welding or bonding operation.
  • the fixing lug is attached to its associated support before machining this support, in particular to precisely form the housing of the bearing and / or the shoulder and the centering surface of the stator.
  • the subsequent machining operation of the support makes it possible to eliminate possible deformations during the welding operation. We can machine the paw.
  • Such a solution uses a flange device and fixing screws of the tab.
  • This system in addition to the cost of the flange and screw, requires drilling and tapping of mounting holes for screw, as well as precisely machining the contact surfaces between the tabs and the housing of the alternator.
  • an arc welding such as a TIG welding type to reduce costs, including investment.
  • FIG. 1 is an axial sectional view of a rotating electrical machine in the form of an alternator for a motor vehicle thermal engine of the prior art
  • FIG. 2 is a front view, along the arrow II of FIG. 3, of a rotary electric machine equipped with a fixing lug according to the invention
  • FIG. 3 is a partial perspective view of the rotary electric machine of FIG.
  • T hus in these figures can be seen in the housing 2 of the rotary electrical machine consisting as shown in Figure 1 in an alternator, or alternatively in an alternator-starter for a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • This housing comprises a front support 5 and a rear support 6. Inside this housing are mounted components or components of the alternator visible in Figure 1, including the stator and the rotor of the alternator.
  • FIG. 2 shows the front support 5 referred to as the front landing.
  • This support is intended to be assembled with the rear support 6 of Figure 3 to form as in Figure 1 the housing 2.
  • the supports are hollow in shape.
  • each support 5, 6, generally of annular shape has a conventional configuration as in Figure 1, that is to say that it has the shape of a cup having a second portion generally axially oriented under the shape of a generally cylindrical peripheral wall and a first part generally of transverse orientation in the form of a bottom wall in the center of which is the housing 40 for mounting the bearing of Figure 1 and the orifice 41 passing through the rotor shaft of FIG. 1.
  • the housing 40 for mounting the bearing of Figure 1 and the orifice 41 passing through the rotor shaft of FIG. 1.
  • the air passage openings made in the first part, that is to say in the bottom wall, of the support 5 is seen. the same applies to the support 6.
  • air passage openings are seen in the second peripheral portion of the support 5 and the support 6. These peripheral openings 43 also affect the first part of the support.
  • the front and rear supports 6 also bear, on their second cylindrical peripheral portion, equiangularly distributed angularly, four zones of thickened material 12, which advantageously constitute the assembly zones of the alternator in which the tie rods to secure the front and rear support as in Figure 1.
  • An assembly area can also, if necessary, be intended for fixing the stator.
  • These zones of extra thickness 12 extend parallel to the axis of each support and therefore to the axis of the machine shaft visible in FIG. 1.
  • the zones 12 of a support are aligned with the zones 12 of the other as visible in Figure 3.
  • the lateral faces 14 of the excess thickness zones 12 are configured so as to be able to position, between the faces 14 opposite two adjacent thickening zones 12, a lug 16 for fixing the casing 2 to a fixed support of the heat engine. motor vehicle or directly on this engine.
  • the fastening lugs 16 may be used interchangeably as fixing lugs on a fixed support or as fixing lugs for the position of the alternator for tensioning the drive belt of the conventional pulley of the figure 1.
  • the tab is projecting transversely with respect to the outer periphery of the support 5.
  • At least one of the supports 5, 6 has such a tab.
  • each The support carries such a tab 16. All combinations are possible, one of the supports carrying in one embodiment all the legs. Three legs distributed between the two supports can be provided. It all depends on the applications.
  • a tab 16 according to the invention is reported at 44 by welding or gluing on its support 5, 6 associated.
  • supports 5, 6 are of moldable material based on aluminum and it is the same for the tab 36 based on aluminum.
  • the supports 5, 6 are thus obtained from a standard mold by pressure molding.
  • the tabs are adaptable parts depending on the applications and are advantageously obtained by molding.
  • the casing 2 is a multi-application casing so that the manufacturing costs can be reduced for small series, the tabs being adaptable parts.
  • FIG. 2 shows at 44 the welding zones formed at the lateral faces opposite two thicknesses 12.
  • a fixed tab 16 according to the invention consists of a base part 17 and a part upper 18.
  • the base portion 17 interfaces with the support 5 and is intended to engage between the two corresponding lateral faces 14 of two zones of extra thickness 12 adjacent to the outer periphery of the support 5.
  • the face of the base 17 of tab 16 lands on the periphery external of the second peripheral portion of the support 5 and has a curvature corresponding to that of the surface portion facing the second peripheral portion of the support between the two lateral bearing faces 14.
  • the base 17 allows the lug 16 to slide in the slide formed by the portion of the second portion of the support and the two lateral faces 14 of the two extra thicknesses 12 facing one another.
  • the length, in the axial direction, of the sliding base 17 of the tab depends on the axial offset of the tab, but must allow the final secure fixing by welding or gluing the tab on the support and at the same time to clear the openings 43
  • the base of the tab 17 may have in the plane parallel to the slides a U-shaped section, the outer edges of the branches cooperating with the bearing faces 14. With this profile, the openings 43 can remain unobstructed.
  • the welding beads 44 are made at the side faces 14.
  • the tabs 16 are in contact with their base with the outer periphery of the thickenings 12 and the welding bead is visible at 144. It intervenes between said base and said outer periphery. It can also intervene laterally.
  • a non-contact type TIG welding method is used, in a variant of the MIG type.
  • the filler metal of the TIG welding is, for example, of the AG5 type or advantageously of the AS12 type containing 12% silicon.
  • the shielding gas is Argon or a mixture of Argon and Helium containing for example 20% helium.
  • the electrode is tungsten.
  • the voltage is for example about 14V and the intensity of the alternating electric current about 100 A.
  • TIG welding is economical and gives good results.
  • the supports and the fastening tabs have advantageously the same chemical composition.
  • an AS9U3 alloy comprising a small percentage of iron ( ⁇ 1%) and zinc ( ⁇ 1.2%), 8 to 10% silicon, 2.7 at 3.7% copper and a very low percentage of Mg, Ni, Pb, Sn and TI, the balance being Aluminum.
  • the attachment is made by gluing.
  • the upper portion 18 of a lug 16 provides the interface with the engine of the motor vehicle. It is provided with a hole 19 for fixing it to the support of this motor, of circular shape for the fixing lugs as shown in FIG. 2 or of oblong shape for the fastening lugs used for the tension of the belt.
  • the shape of the holes 19 for the fixing lugs may have different shapes to those previously described.
  • the lug 16 is an adaptation lug, which may therefore be different from one application to another, in particular according to the angular position and the axial position with respect to the supports 5, 6 and the heat engine. The thickness and shape of the legs therefore depend on the applications. It should be noted that the legs of the front and rear supports can be interchangeable and that the base and upper parts of the legs can belong to the same part or be two pre-assembled parts.
  • the two lateral faces 14 of two adjacent thickenings 12 forming a slideway for a fastening lug 16 have different angles.
  • the invention makes it possible to adapt such an alternator to a given type of motor vehicle engine simply by gluing or welding captive fastening tabs thereafter.
  • a support with two thicknesses can be used.
  • the base of the leg belongs to the support and the upper part of the leg is reported on this basis.
  • bracket can, thanks to the invention, have multiple forms. She is protruding relative to the outer periphery of its associated support and transversely to its support or inclined relative to a transverse direction of this support. It can even have a tortuous shape.

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Abstract

L'invention concerne une machine électrique tournante telle qu'un alternateur ou un alterno- démarreur, notamment pour véhicule automobile adaptable à différents, moteurs thermiques, du type comprenant un carter (2) comportant au moins un support avant (5) et un support arrière, l'un au moins de ces support comportant au moins une patte de fixation (16) pour fixation à un support fixe ou fixation de la position de la machine électrique tournante, la patte de fixation (16) est rapportée par soudage ou collage sur son support avant ou arrière associé.

Description

MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE TELLE QU'UN ALTERNATEUR, ADAPTABLE A DIFFERENTS TYPES DE MOTEURS THERMIQUES.
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne une machine électrique tournante telle qu'un alternateur, notamment pour véhicule automobile, adaptable à différents moteurs thermiques, du type comprenant un carter comportant au moins un support avant et un support arrière, l'un au moins de ces supports comportant au moins une patte de fixation.
Cette patte de fixation est une patte de fixation proprement dite pour fixation de la machine électrique tournante sur une partie fixe, par exemple solidaire du moteur thermique. En variante cette patte de fixation sert à la fixation de la position de la machine par rapport au moteur thermique pour permettre le réglage de la tension d'une courroie en sorte qu'elle a une fonction de réglage.
Etat de la technique
Une telle machine est décrite par exemple dans les documents EP A 0 515 259 et WO 02/054566.
La figure 1 illustre en coupe une telle machine sous la forme d'un alternateur conventionnel pour véhicule automobile à moteur thermique.
Le véhicule automobile peut consister par exemple en un véhicule terrestre de tourisme ou de poids lourd ou en un bateau.
En variante le moteur thermique est fixe. Cet alternateur comporte un rotor 1 solidaire d'un arbre 3, avantageusement moleté pour fixation du rotor 1 sur l'arbre 3 présentant un axe de symétrie constituant l'axe de rotation de l'alternateur comportant également un stator 7 entourant le rotor 1.
Le rotor 1 et le stator 7 sont montés dans un carter 2 comprenant un support avant 5 et un support arrière 6, ici tous deux de forme creuse.
Les supports 5,6 présentent une pluralité d'ouvertures 42, 43 pour circulation d'un fluide gazeux, tel que de l'air, à l'intérieur de la machine.
Ici le rotor 1 est un rotor à griffes comportant deux roue polaires à griffes (non référencées) portant un bobinage d'excitation 4 monté entre les deux roues polaires. Chaque roue^ polaire porte un ventilateur interne 50 pour ventilation de la machine. Par simplicité on n'a pas référencé dans cette figure 1 le capot ajouré fixé sur le support arrière 6, ainsi que les balais appartenant à un porte-balais fixé sur le support arrière 6. Ces balais sont destinés à frotter sur des bagues collectrices solidaires de l'arbre 3 et reliées électriquement aux extrémités du bobinage d'excitation 4.
Pour plus de précisions on se reportera au document EP A 0 515 259 décrivant un tel alternateur à rotor à griffes et à ventilation interne.
Dans un autre mode de réalisation le rotor de l'alternateur est à pôles saillants et en variante comporte des aimants permanents comme décrit par exemple dans le document WO 02/054566 précité auquel on se reportera.
Les supports 5, 6, de forme annulaire, ont globalement une forme de coupelle.
Plus précisément ils comportent une première partie globalement d'orientation transversale par rapport à l'axe de l'arbre 3. Cette première partie est prolongée à sa périphérie externe par une deuxième partie périphérique globalement d'orientation axiale par rapport à l'axe de cet arbre 3. La première partie globalement d'orientation transversale est en forme de flasque formant le fond du support conformé pour présenter centralement un logement 40, que l'on usine pour le montage d'un palier consistant ici en un roulement à billes non référencé dans cette figure.
De manière conventionnelle les supports 5, 6 sont appelés respectivement palier avant et palier arrière.
Les roulements servent au montage rotatif de l'arbre 3, qui se prolonge à l'avant au-delà du support avant 5 pour porter à l'extérieur de ce support 5 une poulie d'entraînement 8 appartenant à un dispositif de transmission de mouvement intervenant entre le vilebrequin du moteur thermique et l'arbre 3. Ce dispositif de transmission de mouvement comporte au moins une courroie venant en prise avec la gorge de la poulie 8.
Cette courroie permet au moteur thermique d'entraîner l'arbre 3 de l'alternateur, dont le stator 7 constitue un induit et le rotor 1 un inducteur. En variante, comme décrit par exemple dans le document FR A 2 745 445, l'alternateur est configuré pour être réversible en sorte que la poulie 8 et la courroie, qui lui est associée, permettent également à l'alternateur d'entraîner le moteur thermique pour notamment démarrer ce moteur thermique. Dans ce mode de fonctionnement l'alternateur fonctionne comme un moteur électrique.
Une telle machine réversible est appelée alterno- démarreur. Le stator 7 comporte un corps sous la forme d'un paquet de tôles dotées d'encoches pour le montage d'enroulements (non référencés) constituant les phases de l'alternateur du type polyphasé.
Le corps du stator 7 est pris en sandwich entre les extrémités axiales des parties périphériques des supports 5,6 conformées pour présenter chacune un épaulement et une portée de centrage usinés pour le montage du corps du stator 7 implanté ainsi à centrage à l'intérieur du carter 5, 6. Des tirants, dont l'un est visible à la figure 1, servent à assembler entre elles de manière connue les parties périphériques des support 5, 6.
En variante le corps du stator 7 est monté à l'intérieur d'une partie intermédiaire entre les supports 5, 6 en sorte qu'en variante le carter comporte plus de deux parties. Bien entendu en variante l'un au moins des supports 5, 6 comporte un canal pour circulation d'un fluide de refroidissement tel que le liquide de refroidissement du moteur thermique.
Dans tous les cas l'un au moins des supports 5, 6 présente au moins une patte de fixation. Cette patte sert à la fixation proprement dite de l'alternateur à un support fixe, par exemple solidaire du moteur thermique et présente un trou pour le passage d'un organe de fixation, tel qu'une vis. En variante la patte de fixation sert à fixer la position de l'alternateur par rapport au moteur thermique pour régler la tension de la courroie en prise avec la poulie 8 en sorte qu'elle a une fonction de réglage. Dans ce cas la patte présente un trou de forme oblongue pour le passage de l'organe de fixation et le réglage de la position de la machine.
A la figure 1 le support avant 5 présente deux pattes de fixation 9,10 trouées et saillantes dans la direction transversale. Ces pattes 9,10 sont d'un seul tenant avec la deuxième partie périphérique de ce support 5 en étant venues de moulage avec cette deuxième partie.
En variante le support arrière 6 présente au moins une patte de fixation, de nombreuses combinaisons étant possibles en fonction des applications et donc des conditions d'implantation et de montage de l'alternateur par rapport au moteur thermique. Les supports 5 et 6 sont en matière moulable, ici à base d'aluminium en sorte que pour chaque type de machine électrique tournante on doit procéder au moulage de supports différents. Pour les machines électriques tournantes fabriquées en grande série cela ne pose pas de problème. Pour les machines électriques tournantes, telles que les alternateurs pour bateaux de plaisance à moteur thermique, produites en petites série cela conduit à des coûts de production importants.
Objet de l'invention
La présente invention a pour but de proposer une machine électrique tournante du type indiqué plus haut dont les prix de production sont réduits
Un but de l'invention est donc d'éviter des moulages en petite série et d'utiliser des supports pour des machines électriques tournantes s'adaptant sur un grand nombre de moteurs thermiques de type différents.
La présente invention a également pour but de créer une machine électrique tournante, telle qu'un alternateur, adapté aux multiples applications dans le domaine des véhicules automobiles requises par le marché des petites séries.
L'invention propose à cet effet une machine électrique tournante, notamment un alternateur ou un alterno-démarreur pour véhicule automobile, du type sus indiqué, caractérisée en ce que la patte de fixation est rapportée par soudage ou collage sur son support avant ou arrière associé. Grâce à l'invention on fixe la patte sur son support associé en sorte que l'on peut standardiser le carter de la machine électrique tournante.
Cette fixation en outre n'est pas amovible en sorte qu'elle ne se desserrera pas dans le temps.
La solution selon l'invention permet de garder les supports avant et arrière bruts pour ne pas réinvestir dans des moules sous-pression coûteux. Eventuellement on modifiera les usinages sur ces supports pour les rendre compatibles avec l'opération de soudure ou de collage.
De manière avantageuse on rapporte à fixation la patte de fixation sur son support associé avant usinage de ce support pour notamment former de manière précise le logement du roulement et/ou l'épaulement et la portée de centrage du stator.
Après cet usinage on monte les constituants de la machine.
Ainsi en procédant à la fixation de la patte, par exemple par soudage sur son support associé après fabrication par moulage de celui-ci, on ne risque pas de détériorer ou d'endommager les constituants de la machines électrique tournante.
En outre l'opération d'usinage ultérieure du support permet de s'affranchir des déformations éventuelles lors de l'opération de soudage. On peut usiner la patte.
La fixation des pattes peut donc être réalisée dans un lieu différent de celui ou est assemblé en final la machine. Certes on peut songer à utiliser une solution à glissière et patte amovible du type de celle décrite dans le document WO 03/012960 adaptée pour le marché de la seconde monte ou marché de la rechange.
Une telle solution fait appel à un dispositif de bride et à des vis de fixation de la patte. Ce système, en plus du coût de la bride et de la vis, nécessite de percer et de tarauder des trous de fixation pour les vis, ainsi que d'usiner de manière précise les surfaces de contact entre les pattes et le carter de 1'alternateur.
Grâce à l'invention aucun perçage et taraudage ne sont à réaliser.
En outre, suite à des circonstances exceptionnelles, il existe un risque que la vis de fixation du dispositif de bride et de la patte se desserre. Grâce à l'invention un tel desserrage n'existe pas et les pattes en cas de chocs pendant le transport et les manutentions ne risquent pas de s'échapper.
Avantageusement pour le soudage on fait appel à une soudure par arcs électriques, telle qu'une soudure du type TIG pour réduire les coûts, notamment d'investissement.
Description sommaire des dessins Les avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur pour véhicule automobile à moteur thermique de l'art antérieur ;
- la figure 2 est une vue de face, selon la flèche II de la figure 3, d'une machine électrique tournante équipée d'une patte de fixation selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue partielle en perspective de la machine électrique tournante de la figure 2.
Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention Dans les figures 2 et 3 les mêmes références seront employées pour les éléments communs à la figure
1.
Ainsi dans ces figures on voit en 2 le carter de la machine électrique tournante consistant comme à la figure 1 en un alternateur, ou en variante en un alterno-démarreur, pour véhicule automobile à moteur à combustion interne.
Ce carter comporte un support avant 5 et un support arrière 6. A l'intérieur de ce carter sont montés les composants ou constituants de l'alternateur visibles à la figure 1, notamment le stator et le rotor de l'alternateur.
Plus précisément on voit dans la figure 2 le support avant 5 appelé palier avant. Ce support est destiné à être assemblé avec le support arrière 6 de la figure 3 pour former comme à la figure 1 le carter 2. Les supports sont de forme creuse.
Plus précisément chaque support 5, 6, globalement de forme annulaire, présente une configuration classique comme à la figure 1, c'est-à-dire qu'il présente la forme d'une coupelle comportant une deuxième partie globalement d'orientation axiale sous la forme d'une paroi périphérique globalement cylindrique et une première partie globalement d'orientation transversale sous la forme d'une paroi de fond au centre de laquelle se trouve le logement 40 pour le montage du roulement de la figure 1 et l'orifice 41 de passage de l'arbre rotor de la figure 1. On voit en 42 l'une des ouvertures de passage d'air réalisée dans la première partie, c'est-à- dire dans la paroi de fond, du support 5. Il en est de même en ce qui concerne le support 6.
On voit en 43 des ouvertures de passage d'air réalisée dans la deuxième partie périphérique du support 5 et du support 6. Ces ouvertures périphériques 43 affectent également la première partie du support. Ici les supports avant 5 et arrière 6 portent en outre sur leur deuxième partie périphérique cylindrique, réparties angulairement de façon équidistante, quatre zones de matières en surépaisseur 12, qui constituent avantageusement les zones d'assemblage de l'alternateur dans lesquelles passent les tirants destinés à solidariser les support avant et arrière comme à la figure 1. Une zone d'assemblage peut aussi, le cas échéant, être destiné à la fixation du stator. Ces zones en surépaisseur 12 s'étendent parallèlement à l'axe de chaque support et donc à l'axe de l'arbre de la machine visible à la figure 1. Avantageusement les zones 12 d'un support sont alignées avec les zones 12 de l'autre comme visible à la figure 3. Ainsi, en utilisant les zones d'assemblages préexistantes, on obstrue pas les ouvertures 43 de ventilation radiales ce qui garantit un refroidissement optimum de l'alternateur.
Ces zones de surépaisseur 12 sont utilisées pour rendre le carter 2 et ainsi l'alternateur adaptable à différents types de moteurs de véhicule automobile.
Dans un mode de réalisation les faces latérales 14 des zones de surépaisseur 12 sont configurées de façon à pouvoir positionner entre les faces 14 en regard de deux zones de surépaisseur 12 adjacentes une patte 16 de fixation du carter 2 à un support fixe du moteur thermique du véhicule automobile ou directement sur ce moteur. Il est à noter que les pattes de fixation 16 peuvent être utilisées indifféremment comme pattes de fixation sur un support fixe ou comme pattes de fixation de la position de l'alternateur pour mise en tension de la courroie d'entraînement de la poulie classique de la figure 1.
A la figure 2 la patte est saillante transversalement par rapport à la périphérie externe du support 5.
L'un au moins des supports 5, 6 présente une telle patte. Dans le mode de réalisation représenté chaque support porte une telle patte 16. Toutes les combinaisons sont possibles, l'un des supports portant dans un mode de réalisation toutes les pattes. Trois pattes réparties entre les deux supports peuvent être prévues. Tout dépend des applications.
Comme on le voit sur la figure 2, une patte 16 selon l'invention est rapportée en 44 par soudage ou collage sur son support 5, 6 associé.
Ici les supports 5, 6 sont en matière moulable à base d'aluminium et il en est de même de la patte 36 à base d'aluminium.
Les supports 5, 6 sont donc obtenus à partir d'un moule standard par moulage sous pression.
Les pattes sont des pièces adaptables en fonction des applications et sont avantageusement obtenues par moulage.
Avantageusement elles ont la même composition chimique que les supports 5, 6.
Ainsi le carter 2 est un carter multi-applications en sorte que l'on peut réduire les coûts de fabrication pour les petites séries, les pattes étant des pièces adaptables.
Ici on tire partie des surépaisseurs 12 pour réaliser le soudage ou le collage. Ces surépaisseurs permettent d'offrir une pluralité de positions de soudage ou de collage.
A la figure 2 on voit en 44 les zones de soudage réalisées au niveau des faces latérales en regard de deux surépaisseurs 12. Plus précisément une patte 16 fixe selon l'invention, se compose d'une partie de base 17 et d'une partie supérieure 18. La partie de base 17 assure l'interface avec le support 5 et est destinée à s'engager entre les deux faces latérales 14 correspondantes de deux zones de surëpaisseur 12 adjacente de la périphérie externe du support 5. La face de la base 17 de la patte 16 se pose sur la périphérie externe de la deuxième partie périphérique du support 5 et présente une courbure correspondante à celle de la portion de surface en regard de la deuxième partie périphérique du support entre les deux faces d'appui latéral 14. La base 17 permet à la patte 16 de coulisser dans la glissière formée par la portion de la deuxième partie du support et des deux faces latérales 14 des deux surépaisseurs 12 en regard l'une de l'autre.
La longueur, dans la direction axiale, de la base coulissante 17 de la patte dépend du déport axial de la patte, mais doit permettre la fixation finale sûre par soudage ou collage de la patte sur le support et en même temps de dégager les ouvertures 43. La base de la patte 17 peut avoir dans le plan parallèle aux glissières un profilé en U, les bords extérieurs des branches coopérant avec les faces d'appui 14. Grâce à ce profilé, les ouvertures 43 peuvent rester dégagées.
Une fois la patte dans la bonne position axiale on procède à l'opération de collage ou de soudage. A la figure 2 les cordons de soudure 44 sont réalisés au niveau des faces latérales 14.
En variante comme visible en pointillés à la figure 2, les pattes 16 sont en contact par leur base avec la périphérie externe des surépaisseurs 12 et le cordon de soudage est visible en 144. Il intervient entre ladite base et la dite périphérie externe. Il peut intervenir aussi latéralement.
Ces opérations de soudage sont selon une caractéristique de l'invention réalisées après la fabrication par moulage des supports et avant l'usinage de ceux-ci pour notamment formation de manière précise des logements des roulements à billes et des êpaulements et des portées de centrage visibles à la figure 1.
Lors de cette opération d'usinage on peut également usiner les pattes ce qui permet de s'affranchir des déformations éventuelles des pièces lors de l'opération de soudage. Différents procédés de soudage sont envisageables à savoir procédés par arcs électriques, par faisceau d'électrons, par faisceau laser.
Avantageusement on utilise un procédé de soudure sans contact du type TIG en variante du type MIG.
Le métal d'apport du soudage TIG est par exemple du type AG5 ou avantageusement du type AS12 contenant 12% de silicium.
Le gaz de protection est de l'Argon ou un mélange d'Argon et d'Hélium contenant par exemple 20% d'Hélium. L'électrode est en tungstène.
La tension est par exemple environ de 14V et l'intensité du courant électrique alternatif environ de 100 A. Le soudage du type TIG est économique et donne de bons résultats.
Les supports et les pattes de fixation ont de manière précitée avantageusement la même composition chimique. Pour les supports 5, 6 et les pattes 16 ont utilise avantageusement un alliage AS9U3 comportant un faible pourcentage de fer (<1%) et de zinc (< 1,2%), de 8 à 10 % de silicium, de 2,7 à 3,7 % de cuivre et un très faible pourcentage de Mg, Ni, Pb, Sn et TI, le solde étant de l'Aluminium.
Avec ce type d'alliage et de soudage on obtient encore de meilleurs cordons de soudures, le soudage étant réalisé à plat ou en corniche.
En variante la fixation est réalisée par collage. La partie supérieure 18 d'une patte 16 assure l'interface avec le moteur du véhicule automobile. Elle est pourvue d'un trou 19 pour sa fixation sur le support de ce moteur, de forme circulaire pour les pattes de fixation telles que représentées dans la figure 2 ou de forme oblongue pour les pattes de fixation servant à la tension de la courroie. Bien entendu, la forme des trous 19 pour les pattes de fixation peuvent présenter des formes différentes à celles précédemment décrites. La patte 16 est une patte d'adaptation, qui peut donc être différente d'une application à l'autre notamment selon la position angulaire et la position axiale par rapport aux supports 5, 6 et au moteur thermique. L'épaisseur et la forme des pattes dépendent donc des applications. Il est à noter que les pattes des supports avant et arrière peuvent être interchangeables et que les parties de base et supérieure des pattes peuvent appartenir à une même pièce ou être deux pièces préassemblêes.
Dans un mode de réalisation les deux faces latérales 14 de deux surépaisseurs 12 adjacentes formant une glissière pour une patte de fixation 16 présentent des angles différents.
Il ressort de la description qui précède que l'invention permet d'utiliser des alternateurs de grandes séries classiques pour différents types de véhicule automobile, les constituants de l'alternateur ou de l'aiterno-démarreur étant inchangés
L'invention permet d'adapter un tel alternateur à un type donné de moteur de véhicule automobile par simple fixation par collage ou soudage de pattes de fixation imperdables par la suite.
Bien entendu l'utilisation d'un support à quatre surêpaisseurs est avantageuse, mais la présence de ces quatre surépaisseurs n'est pas indispensable.
Par exemple on peut utiliser un support à deux surépaisseurs.
La présence de ces surépaisseurs n'est également pas indispensable tout dépend des applications.
En variante la base de la patte appartient au support et on rapporte la partie supérieure de la patte sur cette base.
Bien entendu la patte de fixation peut, grâce à l'invention, avoir de multiples formes. Elle est saillante par rapport à la périphérie externe de son support associé et ce transversalement par rapport à son support ou de manière inclinée par rapport à une direction transversale de ce support. Elle peut même avoir une forme tortueuse.

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine électrique tournante telle qu'un alternateur ou un alterno-démarreur, notamment pour véhicule automobile, adaptable à différents moteurs thermiques, du type comprenant un carter (5,6) comportant au moins un support avant (5) et un support arrière (6) , l'un au moins de ces support comportant au moins une patte de fixation (16) pour fixation à un support fixe ou fixation de la position de la machine électrique tournante, caractérisée en ce que la patte de fixation (16) est rapportée par soudage ou collage sur son support avant ou arrière associé.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la patte de fixation (16) et son support associé ont la même composition chimique.
3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la patte de fixation (16) et son support associé sont en matière moulable à base d'aluminium.
4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que la patte de fixation (16) et son support associé sont en alliage à base d'aluminium comportant un pourcentage de fer inférieur à 1% et de Zinc inférieur à 1,2%.
5. Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la patte de fixation (16) et son support associé sont en alliage à base d'aluminium du type AS9U3 comportant 8 à 10% de silicium et de 2,7 à 3,7% de cuivre.
6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que la patte de fixation (16) est rapporté par soudage TIG sur son support associé.
7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la patte de fixation (16) est rapporté par soudage TIG sur son support associé avant montage des constituants de la machine électrique tournante.
8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support présente à sa périphérie externe au moins deux surépaisseurs (12) pour fixation par collage ou soudage de la patte de fixation.
9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la base (17) de la patte de fixation appartient au support et en ce que la partie supérieure (18) de la patte de fixation est fixée par collage ou soudage sur sa base (17) .
10. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support avant (5) et le support arrière (6) portent chacun au moins une patte de fixation (16) fixée par soudage ou collage.
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