WO2006042919A1 - Machine électrique tournante refroidie par air avec des moyens d'atténuation acoustique - Google Patents

Machine électrique tournante refroidie par air avec des moyens d'atténuation acoustique Download PDF

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WO2006042919A1
WO2006042919A1 PCT/FR2005/002177 FR2005002177W WO2006042919A1 WO 2006042919 A1 WO2006042919 A1 WO 2006042919A1 FR 2005002177 W FR2005002177 W FR 2005002177W WO 2006042919 A1 WO2006042919 A1 WO 2006042919A1
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WO
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machine according
electric machine
housing
rotary electric
grid
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/002177
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English (en)
Inventor
Rémi MATHIEU
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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    • 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
    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • 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
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air

Definitions

  • Air-cooled rotating electric machine with sound attenuation means Air-cooled rotating electric machine with sound attenuation means
  • the present invention relates to a rotary electrical machine used in particular in the field of motor vehicle equipment.
  • the invention relates in particular to a current generating machine such as an alternator described in documents FR-A-2,602,925 or EP-A-0,753,929, an electric motor such as that belonging to a starter of a motor vehicle, or a combination of these two types of electrical machines known as alternator-starter and described for example in the document FR-A-2,745,445.
  • the invention also relates to an electric retarder as described in EP-A-0 331 559 and DE-A-35 30 746.
  • All these electrical machines comprise a rotor which is rotatably mounted about its axis within a housing, advantageously in at least two parts, of generally cylindrical overall shape generally defined by a generally cylindrical annular side wall and by two walls. generally transverse end, respectively front and rear.
  • ventilation holes such as holes or ventilation holes, are in the form of through holes, which are formed individually or in series in one or more of the housing walls.
  • the circulation of cooling air inside the housing and through the various ventilation holes may be natural and result from the rotation of the rotor and the different dynamic air flow parameters outside the housing.
  • This circulation can also be forced by means of one or more fans, which are in particular in the form of one or more fan wheels which are arranged inside the housing and which are integral in rotation with the rotor as described by example in EP-A-0 753 929 or in FR-A-2.602.925.
  • the housing comprises a front bearing and a rear bearing.
  • ventilation holes also called ventilation holes, which constitute air inlets and, respectively, air outlets.
  • the aerodynamic noise of a rotating electrical machine is mainly due firstly to the ventilation noise produced by centrifugal fans, centrifugal fans, centripetal fans, axial fans and / or helico-centrifuges and, on the other hand, to the phenomena of interaction between the moving parts constituted by the rotor and the fans, and the fixed parts constituted by the front and rear bearings, carrying ball bearings for the rotational guidance of the rotor shaft , the stator associated with the rotor, and the walls of the housing.
  • the object of the invention is to propose means making it possible to significantly reduce these aerodynamic noises, without modifying the main constituent components of the rotating electrical machine, that is to say in particular its rotor, its stator, and the bearings belonging to to the case.
  • the invention proposes a rotary electrical machine of the aforementioned type which is characterized in that it comprises at least one grid element which extends facing at least one ventilation orifice.
  • a grid element makes it possible to obtain an acoustic attenuation effect of the noises inherent to the circulation of the air, in particular inside the housing of the machine.
  • the ventilation holes create swirls of high amplitude when the air passes through them creating an increase in aerodynamic noise inside the machine.
  • a grid or grid at the right of the air suction zone that constitute these ventilation holes a change in the turbulence scale is obtained.
  • This modification of the turbulence scale in particular has the effect of reducing the phenomenon of delamination of the air boundary layer present on the blades.
  • This phenomenon is, indeed, generator of broadband noises, and also of interaction noises.
  • the detachment is reduced without degrading the general aerodynamic performance of the fan or fans.
  • the grid element or mesh constitutes a partial closing or shut-off element of the associated ventilation hole which makes it possible to prevent any accidental introduction of an object inside the housing, and also of a finger thus providing improved security, especially when the machine is in operation.
  • said gate element is arranged outside the housing or inside the housing, thus offering a great variety of types of arrangement and embodiments, both of the gate element and its means of fastening to the housing;
  • said gate element extends in a mean plane of the wall of the housing, in particular when the corresponding wall of the housing is made by molding or overmolding around said gate element which constitutes an insert in the corresponding mold; said gate element extends laterally beyond said at least one orifice, in particular with a view to its fixing by means arranged outside the ventilation orifice and also in such a way that said gate element can extend with respect to at least one other ventilation opening to form a common grate element with a plurality of ventilation openings;
  • the constituent wire of the gate element has a section optimized to generate turbulence downstream of the air stream passing through it, without, however, presenting surfaces or portions of surfaces constituting a gene which is too important for the flow; that is, oriented in a plane perpendicular to the general direction the air flow and the wire is, for this purpose, of circular section, or non-circular and, for example, teardrop profile;
  • the section of the constituent wire of the gate element can also be of polygonal contour and for example in the form of a quadrilateral;
  • the grid element is made of wire, plastic wire or plastic coated wire, the choice of materials depending on different parameters, including the external surface state of the constituent wire of the gate element, as well as the thermal environment to which the gate element is subjected in operation of the electric machine;
  • the gate element is either an insert around which the portion of the wall of the housing comprising said at least one orifice is overmoulded or it is molded integrally with the portion of the housing comprising said at least one orifice;
  • said gate element when it is not produced by molding or overmoulding, said gate element is an element attached to one face, inside or outside, of the portion of the housing comprising said at least one orifice, its fixing means being arranged laterally by relative to the orifice or cooperating with the edges of the orifice or of several orifices adjacent when the gate element extends opposite several orifices;
  • the passage section for the air of said at least one orifice equipped with the gate element is reduced by 40% to 50% by the presence of said gate element
  • said gate element when said gate element is metallic, it advantageously constitutes an electric heating element by Joule effect, in particular when the electric machine comprises a rotor mounted to rotate with respect to the housing via at least one bearing cooled by circulating water, said gate element which constitutes a heating electric heating effect Joule being arranged in the vicinity of said bearing, in particular to allow its heating, that is to say the heating of the cooling water of the bearing.
  • FIG. 1 is a side view of an example of implementation of implementation of the teachings of the invention in a rotary electrical machine here constituted of an air-cooled motor vehicle alternator and of which all the ventilation orifices are equipped with grids in accordance with the teachings of the invention;
  • FIG. 2 is an external axial end view illustrating the air feed holes or holes arranged around the front bearing of the alternator of FIG. 1;
  • Figure 3 is a view similar to that of Figure 2 which illustrates the vents or air evacuation holes around the rear bearing of the alternator;
  • FIG. 4 is an enlarged detail view illustrating the arrangement of the elements of the grid inside the alternator around the rear bearing;
  • FIG. 5 is a large scale detail view illustrating a preferred embodiment of a grid element according to the invention.
  • FIG. 6 is a sectional view along the line 6-6 of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a partial view in axial section of the rotating electrical machine, in which the gate element extends in a plane means of the housing wall.
  • Document FR-A-2 602 925 illustrates an example of a detailed embodiment of such an alternator to the content of which reference may be made for further details.
  • FIG. 1 does not show the hood, the voltage regulator, the brush holder and the rectifier or bridge rectifier of such an alternator.
  • the alternator comprises a rotor (not shown in detail in the figures) which is rotatably connected to a rotor shaft whose two opposite axial end portions front 12 and rear 14 are here protruding axially, according to the axis of rotation of the rotor which is also the general axis of the alternator, outside of the latter.
  • the front free end section 12 is configured to rotate a driving pulley (not shown) and the rear end section 14 is configured to carry slip rings (not referenced) belonging to a not shown current collector. .
  • the drive pulley is intended to be connected to the engine of the motor vehicle equipped with such an alternator for example by a transmission comprising at least one belt.
  • the rotor is for example a claw rotor which comprises an excitation winding and polar wheels front and back as visible in FR-A-2.602.925.
  • the ends of the excitation coil are electrically connected by wire links (not visible) to the slip rings.
  • the rotor is salient poles and optionally includes permanent magnets as described in WO 02/054566.
  • the alternator 10 also comprises a stator of which a part 16 of the body is illustrated in FIG. 1.
  • the rotor is mounted inside the stator, more precisely inside the body 16.
  • the body 16 carries windings (no shown) and it is constituted for example by a stack of sheets stacked axially and provided with notches for mounting the windings.
  • the rotor shaft is supported by front and rear ball bearings 20 which are mounted in housings, one of which (rear) 22 is illustrated in FIG. 4.
  • Each housing with its bearing constitutes a bearing for the rotational mounting of the corresponding end section of the rotor shaft.
  • the alternator 10 comprises, in general, a housing or housing, which houses the stator and the rotor, which is here made in two parts before 24 and rear 26 respectively called front bearing and rear bearing. These portions 24, 26 centrally has the housing for the corresponding ball bearing.
  • the front portion 24 has a front end transverse wall 28, which extends generally in a plane perpendicular to the axis of the shaft 12 and which extends axially rearward, that is to say towards the right considering Figure 1, by a front annular side wall 30 axially oriented relative to the axis of the shaft 12.
  • the wall 30 is cylindrical.
  • it has a flared shape so that it is generally cylindrical.
  • the rear portion 26 of the housing has a rear transverse wall 32 which extends generally in a orthogonal plane to the axis of the shaft 12 and which extends at its periphery by a rear annular side wall 34, here cylindrical, which extends axially forward, that is to say to the left in considering Figure 1, in the direction of the front annular side wall 30.
  • the wall 34 is flared.
  • the two annular side walls 30 and rear 34 are separated by a portion of the body 16 of the stator that they trap axially, the two halves of the housing 24 and 26 being interconnected and clamped axially by means of screws or rods 36 distributed angularly regularly.
  • Tie rods are for example shown in detail in the aforementioned document FR-A-2.602.925 and they connect together the two front and rear portions 24 and 26 of the housing or housing thus constituting a hollow support to be fixed on a part fixed vehicle or powertrain of the latter by means not shown.
  • the walls of the bearings 24, 26 have so-called ventilation orifices, such as holes.
  • the front transverse wall 28 comprises a first series of axial front ventilation holes 38, also referred to as axial front holes 38, distributed here angularly in a regular manner about the axis of the shaft 12 and thus around the housing. before the front bearing 18 for guiding the rotation of the rotor shaft.
  • the rear transverse wall 32 here comprises a series of axial rear ventilation holes 40, also called rear axial lugs 40, distributed angularly in a regular manner around the axis of the shaft 12 and thus around the rear housing.
  • the front sidewall 30 also has a series of front lateral holes 42, also referred to as radial front side openings 42, distributed angularly in a regular manner about the axis of the shaft.
  • front lateral louvers 42 extend substantially over the entire axial length of the front side wall 30 and they extend more in part radially inwards in the front end transverse wall 28.
  • rear side wall 34 comprises a series of rear lateral holes 44, also called rear radial side openings 44, angularly distributed regularly and each of which extends on the one hand substantially over the entire axial length of the rear side wall 34 and the least partly radially inwards in the rear end transverse wall 32.
  • the front louvers 38 and 42, on the one hand, and the rear louvers 40 and 44, on the other hand, allow air to circulate inside the housing of the alternator 10, in particular to ensure efficient cooling of this last.
  • the latter may comprise at least one fan, or fan wheel, which is rotatably connected to the rotor.
  • the alternator comprises, inside its housing or housing, a fan at at least one of the axial ends of its rotor as shown in Figure 7.
  • a fan wheel 71 rotatably connected to the integral rotor of the shaft 72 of the rotor, is arranged axially between a pole wheel 73 of the rotor and the inner face 76 vis-à-vis the corresponding transverse end wall 28 of the housing.
  • the transverse end wall 28 has, in fact, an inner face 76 delimiting the inside of the housing and an outer face 77.
  • the annular side wall 30 also comprises an inner face delimiting the inside of the housing and an outer face.
  • the front transverse wall 28 comprises a first series of axial front ventilation holes 38 angularly distributed regularly around the axis of the shaft 72 and therefore around the W
  • the front side wall 30 comprises a series of front lateral holes 42, distributed angularly in a regular manner about the axis of the shaft 72.
  • the partition element 43 separates two adjacent lateral holes 42.
  • FIG. 7 shows grid elements 50, 58 extending in a mean plane of the wall of the housing facing at least one ventilation orifice 38, 42. These grid elements are for example coming from material by molding with the portion of the housing having the ventilation opening.
  • the fan is here shown as having a single row of blades.
  • the fan may be double-row blades for example such as that shown in Figure 2 of the patent WO2004 / 106748.
  • the air circulation will then be increased which amplifies the aerodynamic noise even more.
  • a first fan provides forced ventilation of the air entering through the front end axial holes 38 and exiting through the front side holes 42, while the other fan ensures a forced circulation of the air entering. through the axial rear end holes 40 and exiting through the side holes 44.
  • the holes 38, 40 are thus suction holes and the holes 42, 44 of the discharge holes the fans having for example the configuration of those of the document FR-A-2,602,925.
  • the two fans thus have the function of creating a circulation of a cooling fluid, in this case air, to cool the hottest active parts of the alternator such as the diodes (not shown) of the device.
  • the front and rear end holes 38 and 38 thus allow an overall penetration of the cooling air in an axial direction which is oriented generally in a direction perpendicular to the plane in which are located the blades (not shown) of the associated fan before, respectively back.
  • the ventilation device or front fan is advantageously more powerful than the ventilation device, or rear fan because it must also cool the rectifier and the voltage regulator (not shown).
  • the various aerodynamic flows of air circulation inside the housing of the rotating electrical machine, as well as when crossing the ventilation holes, are noise generators, and more particularly at the wheel blades of the fans.
  • each ventilation hole or hole can be equipped with a gate element ensuring a modification of the turbulence scale by creating a multitude of vortices of smaller amplitude in the flow of the turbulator. 'air. The noise inside the machine is thus attenuated.
  • Only part of the holes or holes, that is to say the ventilation holes, can be equipped with a grid element. 2
  • the rotating electrical machine is characterized in that it comprises at least one gate element which extends facing at least one ventilation orifice.
  • the acoustic attenuation is improved when the gate element is arranged outside the housing 24, 26. Indeed, the gate element 50, 52, 58, 69 will modify the flow of air, in making this flow less turbulent when the air will enter or exit through the ventilation opening 38, 40, 42, 44.
  • the acoustic attenuation is particularly effective when the gate element 50, 52, 58, 60 is arranged inside or extends in a mean plane of the housing 24, 26, that is to say when the elements partitions 39, 41, 43, 45 contain the grid element.
  • the gate element is located between the outer face of the walls 28, 32, 30, 34 and the inside of the housing.
  • the gate element 50, 52, 58, 60 will act by also creating vortices of smaller amplitude on the flow of the outgoing air in the vicinity of the partition elements 39, 41, 43, 45, thus decreasing their vibration and therefore the noise.
  • Each grid element constitutes a perforated plate consisting of a lattice of which each mesh is delimited by intersecting wires, each mesh corresponding to the empty space left between the corresponding wires.
  • the trellis or intercrossing of metallic wires constituting the grid or grill element thus constitutes a louvre which has voids, or days, for the passage of air.
  • the front end holes 38 and the rear end holes 40 are all equipped with a common front grille element 50 and a common rear grille element respectively 52.
  • These two grid elements 50 and 52 are of similar constitution and the rear grid element 52 is illustrated in detail in FIG. 4.
  • the element 52 is here advantageously globally annular in shape and extends opposite all the ventilation holes 40.
  • Fixing is here carried out by means of clamps 54 which pass through the mesh of the grid and each of which goes around a partition element 41 separating two adjacent ventilation holes 40.
  • the grid-like element 50 associated with the front end holes 38 is fixed by collars 56, each of which surrounds a partition element 39 separating two end holes. before 38.
  • the front lateral holes 42 are, in the same way, partly closed by a common front grille element 58, while the rear side holes 40 are partly closed by a common side grid member 60.
  • Each side grid element 58, 60 is here produced in the form of a cut-out annular cylindrical band which is attached to the inside of the casing and which extends facing the internal face of the front lateral wall 30, respectively corresponding rear 34 of the housing.
  • the grid sideband 58 is fixed by means of collars 62 which pass through the mesh of the grid and each of which surrounds the element of the grid. partition 43 separating two adjacent lateral holes 42.
  • cylindrical annular rear side grid member 60 is secured by means of collars 64 passing through the mesh of the grid and each surrounding a corresponding partition member 45 separating two adjacent lateral holes 44.
  • these portions or portions of holes may be advantageously equipped with grid elements, for example by extending the transverse annular grid elements 50, 52 radially inwardly.
  • each grid member is cut from a grid or grid which is preferably of regular diamond-shaped mesh.
  • grid or grid is irregular mesh
  • This grid is for example made of expanded metal.
  • the section of the wire here is substantially polygonal in the shape of a quadrilateral and substantially square, and the wire is oriented so that it is preferably an edge, and not a face of the quadrilateral which is oriented vis-à-vis the direction of the flow V of the relative air flow which crosses the grid.
  • the section of the wire may be of revolution, or not of revolution, and for example in the form of a drop of water.
  • the presence of the grid in front of each ventilation hole opposite which it extends causes a reduction comprised in 40% and 50% of the air passage section of this hole. ventilation.
  • the meshes are circular contours, they are adjacent and, for example, arranged in a honeycomb.
  • the grid elements may be arranged outside the housing facing the ventilation holes. Some grid elements may be arranged inside the housing, while other grid elements are arranged outside.
  • It may, for example, be fixing pins integral with the gate element which are nested in corresponding holes of the housing walls.
  • the fixing pins may be for example plastic parts molded or overmolded on the grid, for example, with the aid of a plastic coating of the entire grid
  • the grid may be metal as mentioned above, metal covered with plastic, or entirely plastic.
  • the pawns or equivalent attachment means can also cooperate with the walls of ventilation holes.
  • the plastic pegs can also be made in the form of rods which each pass through a mesh of the grid element and whose free ends are then crushed, in the manner of rivet heads, by lime deformation.
  • the grid When the grid is metallic, it can advantageously constitute a heating grid, by Joule effect, being for this purpose connected to power supply means (not shown).
  • Such an acoustic attenuation gate solution providing a complementary heating function can be advantageous, especially when at least one of the bearings of the housing is cooled by water, advantageously by circulation of the cooling water of the engine of the motor vehicle thanks to a chamber that includes this bearing, such as for example of the type described and shown in DE-A-444.956, a reheating function of the water around the corresponding bearing is desirable during the phases of cold start.
  • the housing can thus comprise an air cooled front bearing with ventilation orifices and at least one grate element and a water-cooled rear bearing.
  • the grid can be mesh thick or thin depending on the applications.
  • the fan or fans may be of the centripetal type such that the side holes 42, 44 are air inlet holes and the axial holes 38, 40 of the air outlet holes.
  • the fan or fans may be axially acting so that the air enters through the axial holes 38 and out through the axial holes 40. The presence of side holes is not required.
  • the lateral or axial air outlet holes may be without a grid.
  • the grid element can be associated only with one of the series of axial and lateral holes
  • the grid element is then associated with the axial holes of the front bearing 24, which is the noisiest.
  • the grid element may be associated only with a portion of the axial and / or lateral holes, for example at every second hole. It all depends on the applications
  • the housing may have more than two parts.
  • it may comprise an intermediate portion implanted between the portions 24, 26.
  • This intermediate portion then advantageously bears the body of the stator and in one embodiment has a chamber for cooling it with water, for example using the cooling fluid. the engine of the vehicle.
  • the parts 24, 26 are flatter so that the lateral holes 42, 44 are made in this intermediate part, the gate element extending opposite at least one lateral hole 42, 44 constituting a hole of ventilation.
  • the intermediate portion comprises only a series of lateral holes, and a grid element extending facing at least one ventilation orifice.
  • the invention is also applicable in the case of an electric starter motor or in the case of a retarder such as that described and shown for example in EP-A-0 331 559. or DE-A-35 746.
  • the gate element may be associated with at least a portion of the axial holes 22 of FIG. 1 and / or with a portion of the holes side of Figure 1 formed in favor of the spacers 16 of this figure.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

L'invention propose une machine électrique tournante (10) délimitée par un boîtier (24, 26) comportant des orifices (42, 44) dits de ventilation, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément de grille (58, 60) qui s'étend en regard d'au moins un orifice de ventilation de manière à atténuer les bruits acoustiques de ventilation de la machine. Application à un alternateur, à un démarreur ou à un ralentisseur de véhicule automobile.

Description

"Machine électrique tournante refroidie par air avec des moyens d'atténuation acoustique"
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne une machine électrique tournante notamment utilisée dans le domaine des équipements de véhicule automobile. L'invention concerne notamment une machine génératrice de courant telle qu'un alternateur décrit dans les documents FR-A-2.602.925 ou EP-A-0.753.929, un moteur électrique tel que celui appartenant à un démarreur de véhicule automobile, ou une combinaison de ces deux types de machines électriques connue sous le nom d'alterno-démarreur et décrit par exemple dans le document FR-A- 2 745 445.
L'invention concerne aussi un ralentisseur électrique tel que décrit dans les documents EP- A- 0 331 559 et DE-A- 35 30 746.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Toutes ces machines électriques comporte un rotor qui est monté à rotation autour de son axe à l'intérieur d'un boîtier, avantageusement en au moins deux parties, de forme générale globalement cylindrique globalement délimité par une paroi latérale annulaire globalement cylindrique et par deux parois globalement transversales d'extrémité, respectivement avant et arrière.
Afin de faciliter le refroidissement de la machine électrique, notamment en permettant une circulation d'air à l'intérieur du boîtier, il est connu de prévoir des orifices dits de ventilation dans le boîtier.
Ces orifices de ventilation, tels que des trous ou ouïes de ventilation, se présentent sous forme d'orifices débouchants, qui sont formés individuellement ou par séries dans une ou plusieurs des parois du boîtier.
Selon le type de machine électrique, et selon ses conditions d'utilisation, la circulation d'air de refroidissement à l'intérieur du boîtier et à travers les différents orifices de ventilation, peut-être naturelle et résulter de la rotation du rotor et des différents paramètres dynamiques de circulation de l'air à l'extérieur du boîtier.
Cette circulation peut aussi être forcée au moyen d'un ou plusieurs ventilateurs, qui se présentent notamment sous la forme d'une ou plusieurs roues de ventilateurs qui sont agencées à l'intérieur du boîtier et qui sont solidaires en rotation du rotor comme décrit par exemple dans le document EP-A- 0 753 929 ou dans le document FR-A-2.602.925. Dans ces documents le boîtier comporte un palier avant et un palier arrière.
Du fait de la circulation d'air à travers l'enveloppe que constitue le boîtier ou carter de la machine électrique tournante, on distingue des trous de ventilation, aussi appelés ouies de ventilation, qui constituent des entrées d'air et, respectivement, des sorties d'air.
Les bruits aérodynamiques d'une machine électrique tournante, par exemple d'un alternateur, sont principalement dus d'une part aux bruits de ventilation produits par les ventilateurs ou roues de ventilateurs centrifuges, centripètes, axiaux hélicoïdes et/ou hélico-centrifuges et, d'autre part, aux phénomènes d'interaction entre les parties mobiles que constituent le rotor et les ventilateurs, et les parties fixes que constituent les paliers avant et arrière, portant des roulements à billes pour le guidage en rotation de l'arbre du rotor, le stator associé au rotor, et les parois du boîtier.
Il s'agit généralement de bruits a large bande et de bruits dits "de raies" qui sont émis dans des gammes de fréquences qui peuvent les rendre particulièrement nuisibles pour le confort des passagers du véhicule.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
L'invention a pour but de proposer des moyens permettant de réduire de manière importante ces bruits aérodynamiques, sans modifier les composants principaux constitutifs de la machine électrique tournante, c'est-à-dire notamment son rotor, son stator, et les paliers appartenant au boîtier.
Dans ce but, l'invention propose une machine électrique tournante du type mentionné précédemment qui est caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément de grille qui s'étend en regard d'au moins un orifice de ventilation. Un tel élément de grille permet d'obtenir un effet d'atténuation acoustique des bruits inhérents à la circulation de l'air notamment à l'intérieur du boîtier de la machine.
En effet, les orifices de ventilation créent des tourbillons de forte amplitude lorsque l'air les traverse créant une augmentation des bruits aérodynamique à l'intérieur de la machine. En plaçant une grille ou un grillage au droit de la zone d'aspiration de l'air que constituent ces orifices de ventilation, on obtient une modification de l'échelle de turbulence.
Cette modification de l'échelle de turbulence a notamment pour effet de réduire le phénomène de décollement de la couche limite de l'air présente sur les pales. Ce phénomène est, en effet, générateur de bruits à large bande, et aussi de bruits d'interaction.
En outre, on réduit le décollement sans dégrader les performances aéroliques générales du ou des ventilateurs.
De la même manière, en plaçant une grille ou un grillage au droit de la zone de refoulement de l'air que constitue un trou de ventilation, on obtient les mêmes avantages inhérents à la modification de l'échelle de turbulence dans l'écoulement de l'air sortant.
Indépendamment de ses avantages aérodynamiques principaux, l'élément de grille ou grillage constitue un élément de fermeture ou d'obturation partielle du trou de ventilation associé qui permet d'éviter toute introduction accidentelle d'un objet à l'intérieur boîtier, et aussi d'un doigt en procurant ainsi une sécurité améliorée, notamment lorsque la machine est en fonctionnement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- ledit élément de grille est agencé à l'extérieur du boîtier ou à l'intérieur du boîtier, en offrant ainsi une grande variété de types d'agencement et de modes de réalisations, tant de l'élément de grille que de ses moyens de fixation sur le boîtier ;
- ledit élément de grille s'étend dans un plan moyen de la paroi du boîtier, notamment lorsque la paroi correspondante du boîtier est réalisée par moulage ou surmoulage autour dudit élément de grille qui constitue un insert dans le moule correspondant ; - ledit élément de grille s'étend latéralement au-delà dudit au moins un orifice notamment en vue de sa fixation par des moyens agencés en dehors de l'orifice de ventilation et aussi de manière que ledit élément de grille puisse s'étendre en regard d'au moins un autre orifice de ventilation pour constituer un élément de grille commun à plusieurs orifices de ventilation ;
- le maillage dudit élément de grille à un maillage régulier, les mailles de l'élément de grille étant de préférence en forme de losange ;
- le fil constitutif de l'élément de grille présente une section optimisée pour générer des turbulences en aval du courant d'air qui le traverse, sans toutefois présenter des surfaces ou portions de surfaces constituant une gène trop importante à l'écoulement, c'est- à-dire orientées dans un plan perpendiculaire à la direction générale de l'écoulement d'air et le fil est, à cet effet, de section circulaire, ou non circulaire et, par exemple, à profil en goutte d'eau ;
- la section du fil constitutif de l'élément de grille peut aussi être de contour polygonal et par exemple en forme de quadrilatère ; - l'élément de grille est réalisé en fil métallique, en fil en matière plastique, ou encore en fil métallique enrobé de matière plastique, le choix des matériaux dépendant de différents paramètres, notamment de l'état de surface externe du fil constitutif de l'élément de grille, ainsi que de l'environnement thermique auquel l'élément de grille est soumis en fonctionnement de la machine électrique ;
- l'élément de grille est soit un insert autour duquel la portion de la paroi du boîtier comportant ledit au moins un orifice est surmoulée ou bien il est réalisé venu de matière par moulage avec la portion du boîtier comportant ledit au moins un orifice ;
- lorsqu'il n'est pas réalisé par moulage ou surmoulage, ledit élément de grille est un élément rapporté sur une face, intérieure ou extérieure, de la portion du boîtier comportant ledit au moins un orifice, ses moyens de fixation étant agencés latéralement par rapport à l'orifice ou coopérant avec les bords de l'orifice ou de plusieurs orifices adjacents lorsque l'élément de grille s'étend en regard de plusieurs orifices ;
- la section de passage pour l'air dudit au moins un orifice équipé de l'élément de grille est réduite de 40% à 50% par la présence dudit élément de grille ;
- lorsque ledit élément de grille est métallique, il constitue avantageusement une résistance électrique de chauffage par effet Joule, notamment lorsque la machine électrique comporte un rotor monté à rotation par rapport au boîtier par l'intermédiaire d'au moins un palier refroidi par circulation d'eau, ledit élément de grille qui constitue une résistance électrique de chauffage par effet Joule étant agencé au voisinage dudit palier, notamment pour permettre son réchauffage, c'est-à-dire le réchauffage de l'eau de refroidissement du palier.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue latérale d'un exemple de mise en œuvre des enseignements de l'invention dans une machine électrique tournante constituée ici d'un alternateur de véhicule automobile refroidi par air et dont tous les orifices de ventilation sont équipés de grilles conformément aux enseignements de l'invention ;
- la figure 2 est une vue axiale extérieure en bout illustrant les ouies ou trous d'alimentation en air agencés autour du palier avant de l'alternateur de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 qui illustre les ouies ou trous d'évacuation d'air autour du palier arrière de l'alternateur ;
- la figure 4 est une vue de détail à plus grande échelle qui illustre l'agencement des éléments de la grille à l'intérieur de l'alternateur autour du palier arrière ; - la figure 5 est une vue de détail à grande échelle qui illustre un mode de réalisation préféré d'un élément de grille selon l'invention ;
- la figure 6 est une vue en section selon la ligne 6-6 de la figure 5. - la figure 7 est une vue partielle en coupe axiale de la machine électrique tournante, dans laquelle l'élément de grille s'étend dans un plan moyen de la paroi du boîtier. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES FIGURES
Dans la description qui va suivre, des éléments ou composants identiques, similaires, ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
Par convention, on adoptera la terminologie avant-arrière en référence aux figures et notamment selon l'orientation gauche-droite de la figure 1. L'alternateur 10 illustré aux figures est de conception générale connue.
Le document FR-A-2.602.925 illustre un exemple de réalisation détaillée d'un tel alternateur au contenu duquel on pourra se reporter pour de plus amples détails. Par simplicité on n'a pas représenté à la figure 1 , le capot, le régulateur de tension, le porte- balais et le dispositif de redressement de courant ou pont redresseur d'un tel alternateur.
De manière connue, l'alternateur comporte un rotor (non représenté en détail aux figures) qui est lié en rotation à un arbre de rotor dont les deux tronçons d'extrémités axiales opposées avant 12 et arrière 14 font ici saillies axialement, selon l'axe de rotation du rotor qui est aussi l'axe général de l'alternateur, à l'extérieur de ce dernier.
Le tronçon d'extrémité libre avant 12 est configuré pour porter à rotation une poulie d'entraînement (non représentée) et le tronçon d'extrémité arrière 14 est configuré pour porter des bagues collectrices (non référencées) appartenant à un collecteur de courant non représenté.
La poulie d'entraînement est destinée à être reliée au moteur thermique du véhicule automobile équipé d'un tel alternateur par exemple par une transmission comportant au moins une courroie.
De manière connue, le rotor est par exemple un rotor à griffes qui comporte un bobinage d'excitation et des roues polaires avant et arrière comme visible dans le document FR-A-2.602.925. Les extrémités du bobinage d'excitation sont reliées électriquement par des liaisons filaires (non visibles) aux bagues collectrices. En variante le rotor est à pôles saillants et comporte éventuellement des aimants permanents comme décrit dans le document WO 02/054566.
L'alternateur 10 comporte aussi un stator dont une partie 16 du corps est illustré à la figure 1. Le rotor est monté à l'intérieur du stator, plus précisément à l'intérieur du corps 16. Le corps 16 porte des bobinages (non représentés) et il est constitué par exemple par un paquet de tôles empilées axialement et doté d'encoches pour le montage des bobinages.
L'arbre de rotor est supporté par des roulement à billes avant 18 et arrière 20 qui sont montés dans des logements dont l'un (arrière) 22 est illustré à la figure 4.
Chaque logement avec son roulement constitue un palier pour le montage à rotation du tronçon d'extrémité correspondant de l'arbre du rotor.
L'alternateur 10 comporte, de manière générale, un boîtier ou carter, qui loge le stator et le rotor, qui est ici réalisé en deux parties avant 24 et arrière 26 appelées respectivement palier avant et palier arrière. Ces parties 24, 26 présente centralement le logement pour le roulement à billes correspondant.
La partie avant 24 comporte une paroi transversale d'extrémité avant 28, qui s'étend globalement dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre 12 et qui se prolonge axialement vers l'arrière, c'est-à-dire vers la droite en considérant la figure 1 , par une paroi latérale annulaire avant 30 d'orientation axiale par rapport à l'axe de l'arbre 12. Ici la paroi 30 est cylindrique. En variante elle a une forme évasée en sorte qu'elle est globalement cylindrique.
De la même manière, la partie arrière 26 du boîtier comporte une paroi transversale arrière 32 qui s'étend globalement dans un plan orthogonal à l'axe de l'arbre 12 et qui se prolonge à sa périphérie par une paroi latérale annulaire arrière 34, ici cylindrique, qui s'étend axialement vers l'avant, c'est-à-dire vers la gauche en considérant la figure 1 , en direction de la paroi latérale annulaire avant 30. En variante la paroi 34 est évasée.
Les deux parois latérales annulaires avant 30 et arrière 34 sont séparées par une portion du corps 16 du stator qu'elles emprisonnent axialement, les deux moitiés du boîtier 24 et 26 étant reliées entre elles et serrées axialement au moyen de vis ou tirants 36 répartis angulairement de manière régulière.
Les tirants sont par exemple représentés en détail dans le document précité FR-A-2.602.925 et ils relient entre eux les deux parties avant et arrière 24 et 26 du boîtier ou carter en constituant ainsi un support creux destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule ou du groupe motopropulseur de ce dernier par des moyens non représentés.
Les parois des paliers 24, 26 comportent des orifices dits de ventilation, tels que des trous.
Ainsi de manière connue, la paroi transversale avant 28 comporte une première série de trous axiaux avant de ventilation 38, aussi appelés ouies axiales avant 38, répartis ici angulairement de manière régulière autour de l'axe de l'arbre 12 et donc autour du logement avant du roulement avant 18 de guidage en rotation de l'arbre du rotor. De la même manière, la paroi transversale arrière 32 comporte ici une série de trous axiaux arrière de ventilation 40, aussi appelées ouies axiales arrière 40, réparties angulairement de manière régulière autour de l'axe de l'arbre 12 et donc autour du logement arrière du roulement arrière 20 de guidage de l'arbre 12. La paroi latérale avant 30 comporte elle aussi une série de trous latéraux avant 42, appelés aussi ouies latérales radiales avant 42, reparties angulairement de manière régulière autour de l'axe de l'arbre 12, à l'exception des zones de passage des tirants 36. Les ouies latérales avant 42 s'étendent sensiblement sur toute la longueur axiale de la paroi latérale avant 30 et elles s'étendent de plus en partie radialement vers l'intérieur dans la paroi transversale d'extrémité avant 28. De la même manière, la paroi latérale arrière 34 comporte une série de trous latéraux arrière 44, appelés aussi ouies latérales radiales arrière 44, réparties angulairement de manière régulière et dont chacune s'étend d'une part sensiblement sur toute la longueur axiale de la paroi latérale arrière 34 et au moins en partie radialement vers l'intérieur dans la paroi transversale d'extrémité arrière 32.
Les ouies avant 38 et 42, d'une part, et les ouies arrière 40 et 44, d'autre part, permettent une circulation d'air à l'intérieur du boîtier de l'alternateur 10, notamment pour assurer un refroidissement efficace de ce dernier.
De manière connue, pour favoriser la circulation forcée d'air à l'intérieur de l'alternateur, ce dernier peut comporter au moins un ventilateur, ou roue de ventilateur, qui est lié en rotation au rotor.
De préférence, l'alternateur comporte, à l'intérieur de son boîtier ou carter, un ventilateur à au moins une des extrémités axiales de son rotor comme visible à la figure 7. Ainsi une roue de ventilateur 71 , liée en rotation au rotor solidaire de l'arbre 72 du rotor, est agencée axialement entre une roue polaire 73 du rotor et la face interne 76 en vis-à-vis de la paroi transversale d'extrémité 28 correspondante du boîtier. La paroi transversale d'extrémité 28 comporte, en effet, une face interne 76 délimitant l'intérieur du boîtier et une face externe 77. La paroi latérale annulaire 30 comporte, également, une face interne délimitant l'intérieur du boîtier et une face externe. La paroi transversale avant 28 comporte une première série de trous axiaux avant de ventilation 38 répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe de l'arbre 72 et donc autour du W
11 logement avant du roulement avant 18 de guidage en rotation de l'arbre du rotor.
La paroi latérale avant 30 comporte une série de trous latéraux avant 42, reparties angulairement de manière régulière autour de l'axe de l'arbre 72. Ainsi, l'élément de cloison 43 sépare deux trous latéraux adjacents 42.
Sur la figure 7, on a représenté des éléments de grille 50, 58 s'étendant dans un plan moyen de la paroi du boîtier en regard d'au moins un orifice de ventilation 38, 42. Ces éléments de grille sont par exemple venus de matière par moulage avec la portion du boîtier comportant l'orifice de ventilation.
Le ventilateur est ici représenté comme comportant un seule rangée de pales. En variante, le ventilateur peut être à double rangée de pales par exemple tel que celui représenté à la figure 2 du brevet WO2004/106748. La circulation de l'air va alors être augmentée ce qui amplifie d'autant plus les bruits aérodynamiques.
Les ventilateurs, ou roues de ventilateur permettent chacune d'assurer par exemple une circulation d'air entre les trous axiaux et les trous latéraux associés.
Ainsi, un premier ventilateur assure une ventilation forcée de l'air qui pénètre par les trous axiaux d'extrémité avant 38 et qui sort par les trous latéraux avant 42, tandis que l'autre ventilateur assure une circulation forcée de l'air qui pénètre par les trous axiaux d'extrémité arrière 40 et qui sort par les trous latéraux 44. Les trous 38, 40 sont donc des trous d'aspiration et les trous 42, 44 des trous de refoulement les ventilateurs ayant par exemple la configuration de ceux du document FR-A-2.602.925. Les deux ventilateurs ont ainsi 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 telles que les diodes (non représentées) du dispositif de redressement de courant, les roulements 18 et 20, le bobinage du rotor et les bobinages du stator en passant à travers les différentes ouies ou trous de ventilation appropriés comme mieux visible dans les documents FR-A-2.602.925 et EP-A-0.753.929. Les trous d'extrémité avant 38 et arrière 40 permettent ainsi une pénétration globale de l'air de refroidissement selon une direction axiale qui est orientée globalement selon une direction perpendiculaire au plan dans lequel se situent les pales (non représentées) du ventilateur associé avant, respectivement arrière. Le dispositif de ventilation ou ventilateur avant est avantageusement plus puissant que le dispositif de ventilation, ou ventilateur arrière car il doit aussi refroidir le dispositif de redressement et le régulateur de tension (non représentés).
Il est évident que plus le débit électrique de l'alternateur augmente, plus la capacité de refroidissement des ventilateurs doit être élevée.
Cette augmentation du débit électrique de la machine tournante est recherchée sans augmenter le volume de la machine. Cet objectif est notamment atteint par une configuration appropriée des roues de ventilateurs et des orifices ou ouies de ventilation.
Toutefois, comme indiqué en préambule, les divers flux aérodynamiques de circulation d'air à l'intérieur du boîtier de la machine électrique tournante, de même que lors du franchissement des trous d'aération, sont générateurs de bruits, et plus particulièrement au niveau des pales des roues des ventilateurs.
Conformément aux enseignements de l'invention, chaque trou, ou ouie, de ventilation peut être équipée d'un élément de grille assurant une modification de l'échelle de turbulence en créant une multitude de tourbillons de plus faible amplitude dans l'écoulement de l'air. Le bruit à l'intérieur de la machine est ainsi atténué. Une partie seulement des trous ou ouies, c'est-à-dire des orifices de ventilation, peut être équipé d'un élément de grille. 2
13
Ainsi selon l'invention la machine électrique tournante est caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément de grille qui s'étend en regard d'au moins un orifice de ventilation.
L'atténuation acoustique est améliorée lorsque l'élément de grille est agencé à l'extérieur du boîtier 24, 26. En effet, l'élément de grille 50, 52, 58, 69 va modifier l'écoulement de l'air, en rendant cet écoulement moins turbulent lorsque l'air va entrer ou sortir par l'orifice de ventilation 38, 40, 42, 44.
L'atténuation acoustique est particulièrement efficace lorsque l'élément de grille 50, 52, 58, 60 est agencé à l'intérieur ou s'étend dans un plan moyen du boîtier 24, 26, c'est-à-dire lorsque les éléments de cloisons 39, 41 , 43, 45 contiennent l'élément de grille. Dans ce cas, l'élément de grille est situé entre la face externe des parois 28, 32, 30, 34 et l'intérieur du boîtier. Lorsque l'air pénètre dans la machine par l'intermédiaire des orifices 38, 40, 42, 44, son écoulement est perturbé par la présence des éléments de cloison entraînant la création de tourbillons de forte amplitude. L'élément de grille, par la constitution de son treillis, va modifier l'échelle de turbulence en créant une multitude de tourbillons de plus faible amplitude sur l'écoulement de l'air entrant.
On réduit, en conséquence, les phénomènes de décollement de l'air sur les pâles, et donc le bruit.
En outre, lorsque l'air va ressortir, l'élément de grille 50, 52, 58, 60 va agir en créant également des tourbillons de plus faible amplitude sur l'écoulement de l'air sortant au voisinage des éléments de cloison 39, 41 , 43, 45, diminuant ainsi leur vibration et donc le bruit.
Dans le mode de réalisation illustré aux figures, tous les trous de ventilation d'extrémité avant 38 et arrière 40, de même que W 2
14 tous les tronçons d'orientation axiale des trous latéraux avant 42 et des trous latéraux arrière 44 sont munis d'un élément de grille ou grillage.
Chaque élément de grille constitue une plaque ajourée constituée d'un treillis dont chaque maille est délimitée par des fils entrecroisés, chaque maille correspondant à l'espace vide laissé entre les fils correspondants.
Le treillis ou entrecroisement de fils métalliques constitutif de l'élément de grille ou de grillage constitue ainsi une claire-voie qui présente des vides, ou jours, pour le passage de l'air.
De manière avantageuse, les trous d'extrémité avant 38 et les trous d'extrémité arrière 40 sont tous équipés d'un élément commun de grille avant 50 et d'un élément commun de grille arrière respectivement 52. Ces deux éléments de grille 50 et 52 sont de constitution analogue et l'élément de grille arrière 52 est illustré en détail à la figure 4.
Comme on peut le voir à la figure 4, il s'agit d'un élément de grille annulaire plat d'orientation transversale découpé dans un grillage et qui est rapporté à l'intérieur du boîtier et qui est fixé adjacent à la face interne 33 de la paroi transversale arrière 32.
L'élément 52 est ici avantageusement globalement de forme annulaire et il s'étend en regard de tous les trous de ventilation 40.
La fixation est ici réalisée au moyen de colliers de fixation 54 qui passent à travers les mailles de la grille et dont chacun fait le tour d'un élément de cloison 41 séparant deux trous de ventilation adjacents 40.
De la même manière, comme on peut le voir à la figure 2, l'élément analogue de grille 50 associé aux trous d'extrémité avant 38 est fixé par des colliers 56 dont chacun entoure un élément de cloison 39 séparant deux trous d'extrémité avant 38.
Les trous latéraux avant 42 sont, de la même manière, obturés partiellement par un élément commun de grille avant 58, tandis que les trous latéraux arrière 40 sont obturés partiellement par un élément commun de grille latérale 60.
Chaque élément de grille latérale 58, 60 est ici réalisé sous la forme d'une bande cylindrique annulaire découpée de grillage qui est rapportée à l'intérieur du boîtier et qui s'étend en regard de la face interne de la paroi latérale avant 30, respectivement arrière 34 correspondante du boîtier.
Comme on peut le voir notamment à la figure 1 , ainsi qu'aux figures 2 et 3, la bande latérale de grille 58 est fixée au moyen de colliers 62 qui passent à travers les mailles de la grille et dont chacun entoure l'élément de cloison 43 séparant deux trous latéraux adjacents 42.
De la même manière, l'élément annulaire cylindrique de grille latérale arrière 60 est fixé au moyen de colliers 64 passant à travers les mailles de la grille et dont chacun entoure un élément de cloison correspondant 45 séparant deux trous latéraux adjacents 44.
S'agissant de la portion des trous latéraux 42, 44 qui s'étend radialement en direction de l'axe dans la paroi transversale d'extrémité correspondante, elle est ici laissée libre, c'est-à-dire sans élément de grille.
En cas de besoin, ces parties ou portions de trous peuvent être avantageusement équipées d'éléments de grille, par exemple en prolongeant les éléments annulaires transversaux de grille 50, 52 radialement vers l'intérieur. De manière avantageuse, comme on peut le voir aux figures
5 et 6, chaque élément de grille est découpé dans une grille ou grillage qui est de préférence à maille régulière en forme de losange. En variante grille ou grillage est à maille irrégulière Cette grille est par exemple réalisée en métal déployé. La section du fil est ici sensiblement polygonale en forme de quadrilatère et sensiblement carré, et le fil est orienté de manière que ce soit de préférence une arête, et non pas une face du quadrilatère qui soit orientée en vis-à-vis du sens de l'écoulement V du courant d'air relatif qui franchit la grille.
L'invention n'est pas limitée à ces formes particulières de maille et/ou de fils, la section du fil pouvant être de révolution, ou non de révolution, et par exemple en forme de goutte d'eau.
Selon le mode de réalisation préféré illustré aux figures, la présence de la grille devant chaque trou de ventilation en regard duquel elle s'étend provoque une réduction comprise en 40% et 50% de la section de passage à l'air de ce trou de ventilation. Lorsque les mailles sont de contours circulaires, elles sont adjacentes et, par exemple, agencées en nid d'abeilles.
Selon d'autres variantes de réalisation non représentées, les éléments de grille peuvent être agencés à l'extérieur du boîtier en regard des trous de ventilation. Certains éléments de grille peuvent être agencés à l'intérieur du boîtier, tandis que d'autres éléments de grille sont agencés à l'extérieur.
On peut concevoir tous moyens de fixation des éléments de grille sur les parois correspondantes du boîtier autres que les colliers précédemment décrits.
Il peut, par exemple, s'agir de pions de fixation solidaires de l'élément de grille qui sont emboîtés dans des trous correspondants des parois du boîtier.
Les pions de fixation peuvent être par exemple des pièces en matière plastique moulées ou surmoulées sur la grille, par exemple, à la faveur d'un enrobage en matière plastique de toute la grille
La grille peut être en métal comme mentionné précédemment, en métal recouvert de matière plastique, ou entièrement en matière plastique. Les pions ou moyens d'accrochage équivalents peuvent aussi coopérer avec les parois de trous de ventilation.
Les pions en matière plastique peuvent aussi être réalisés sous la forme de tiges qui traversent chacune une maille de l'élément de grille et dont les extrémités libres sont ensuite écrasées, à la manière de têtes de rivets, par déformation à chaux.
Lorsque la grille est métallique, elle peut avantageusement constituer une grille chauffante, par effet Joule, en étant à cet effet reliée à des moyens d'alimentation en courant électrique (non représentés).
Une telle solution de grille d'atténuation acoustique assurant une fonction complémentaire de chauffage peut être avantageuse, notamment lorsque l'un au moins des paliers du boîtier est refroidi par eau, avantageusement par circulation de l'eau de refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile à la faveur d'une chambre que comporte ce palier, tel que par exemple du type décrit et représenté dans le document DE-A-4.444.956, une fonction de réchauffage de l'eau autour du palier correspondant étant souhaitable lors des phases de démarrage à froid.
A la lumière de la figure 1 du document DE-A-4.444.956, le boîtier peut ainsi comporter un palier avant refroidit par air avec des orifices de ventilation et au moins un élément de grille et un palier arrière refroidit par eau. La grille peut être à maille épaisse ou fine selon les applications.
Le ou les ventilateurs peuvent être du type centripète en sorte que les trous latéraux 42, 44 sont des trous d'entrée d'air et les trous axiaux 38, 40 des trous de sortie d'air. Le ou les ventilateurs peuvent être à action axiale en sorte que l'air rentre par les trous axiaux 38 et ressort par les trous axiaux 40. La présence des trous latéraux n'est donc pas obligatoire.
Les trous latéraux ou axiaux de sortie d'air peuvent être dépourvus de grille.
D'une manière générale l'élément de grille peut être associé seulement à l'une des séries de trous axiaux et latéraux De préférence l'élément de grille est alors associé aux trous axiaux du palier avant 24, qui est le plus bruyant.
L'élément de grille peut être associé seulement à une partie des trous axiaux et/ou latéraux, par exemple à un trou sur deux. Tout dépend des applications
Bien entendu en variante le boîtier peut comporter plus de deux parties. Par exemple il peut comporter une partie intermédiaire implantée entre les parties 24, 26. Cette partie intermédiaire porte alors avantageusement le corps du stator et dans un mode de réalisation présente une chambre pour son refroidissement par eau par exemple à l'aide du fluide de refroidissement du moteur thermique du véhicule.
En variante les parties 24, 26 sont plus plates en sorte que les trous latéraux 42, 44 sont réalisés dans cette partie intermédiaire, l'élément de grille s'étendant en regard d'au moins un trou latéral 42, 44 constituant un orifice de ventilation.
Bien entendu on peut concevoir une réalisation dans laquelle la partie intermédiaire ne comporte qu'une série de trous latéraux, et un élément de grille s'étendant en regard d'au moins un orifice de ventilation.
L'invention, comme mentionné en préambule, trouve aussi à s'appliquer dans le cas d'un moteur électrique de démarreur ou dans le cas d'un ralentisseur tel que celui décrit et représenté par exemple dans le document EP-A-O 331 559. ou DE-A- 35 30 746. Par exemple dans le document DE-A- 35 30 746 l'élément de grille peut être associé à une partie au moins des trous axiaux 22 de la figure 1 et/ou à une partie des trous latéraux de la figure 1 formés à la faveur des entretoises 16 de cette figure.

Claims

W19REVENDICATIONS
1 . Machine électrique tournante (10) délimitée par un boîtier (24, 26) comportant des orifices (38, 40, 42, 44) dits de ventilation, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément de grille (50, 52, 58, 60) qui s'étend en regard d'au moins un orifice de ventilation.
2. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est agencé à l'extérieur du boîtier (24, 26).
3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est agencé à l'intérieur du boîtier 24, 26).
4. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille s'étend dans un plan moyen de la paroi (28, 30, 32, 34) du boîtier.
5. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) s'étend au-delà dudit au moins un orifice de ventilation (38, 40, 42, 44).
6. Machine électrique tournante selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) s'étend en regard d'au moins un autre orifice de ventilation (38, 40, 42, 44).
7. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le maillage dudit élément de grille (50, 52,
58, 60) est à maillage régulier.
8. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les mailles dudit élément de grille (50, 52, 58, 60) sont en forme de losange.
9. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le fil constitutif dudit élément de grille (50, 52, 58, 60) est de section circulaire.
10. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le fil constitutif dudit élément de grille (50, 52, 58, 60) est de section non-circulaire.
11. Machine électrique tournante selon la revendication 10, caractérisée en ce que la section du fil constitutif dudit élément de grille (50, 52, 58, 60) est de contour polygonal.
12. Machine électrique tournante selon la revendication 11 , caractérisée en ce que ledit contour est un quadrilatère.
13. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est réalisé en fil métallique.
14. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est réalisé en fil en matière plastique.
15. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est réalisé venu de matière par moulage avec la portion du boîtier comportant ledit au moins un orifice de ventilation (38, 40, 42, 44).
16. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est un insert autour duquel la portion du boîtier, comportant ledit au moins un orifice de ventilation (38, 40, 42, 44), est surmoulée.
17. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est un élément rapporté sur une face de la portion du boîtier comportant ledit au moins un orifice de ventilation (38, 40, 42, 44).
18. Machine électrique tournante selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'élément de grille est fixé sur le boîtier à l'aide de pions de fixation solidaires de l'élément de grille qui sont emboîtés dans des trous correspondants des parois du boîtier.
19. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la section de passage pour l'air dudit au moins un orifice de ventilation (38, 40, 42, 44) est réduite de 40% à 50% par ledit élément de grille.
20. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit élément de grille (50, 52, 58, 60) est métallique et constitue une résistance électrique de chauffage par effet Joule.
21. Machine électrique tournante selon la revendication 20, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor monté à rotation par rapport au boîtier par l'intermédiaire d'au moins un palier refroidi par circulation d'eau, et en ce que ledit élément de grille qui constitue une résistance électrique de chauffage par effet Joule est agencé au voisinage dudit palier, notamment pour permettre son réchauffage.
22. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un ventilateur, ou roue de ventilateur, lié en rotation au rotor.
23. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle consiste en un alternateur ou alterno- démarreur.
24. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle consiste en un ralentisseur électrique.
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