WO2007104875A1 - Method of connecting a drive member, such as a pulley, to a shaft of a rotating electrical machine - Google Patents

Method of connecting a drive member, such as a pulley, to a shaft of a rotating electrical machine Download PDF

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WO2007104875A1
WO2007104875A1 PCT/FR2007/050853 FR2007050853W WO2007104875A1 WO 2007104875 A1 WO2007104875 A1 WO 2007104875A1 FR 2007050853 W FR2007050853 W FR 2007050853W WO 2007104875 A1 WO2007104875 A1 WO 2007104875A1
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WO
WIPO (PCT)
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shaft
drive member
tool
pulley
plastic deformation
Prior art date
Application number
PCT/FR2007/050853
Other languages
French (fr)
Inventor
Julien Quincerot
Dirk Schulte
Karine Stofleth
Roger Abadia
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0602296A external-priority patent/FR2898654B1/en
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Publication of WO2007104875A1 publication Critical patent/WO2007104875A1/en

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation

Definitions

  • the invention relates to a drive member, such as a drive pulley, having a central hole provided with an internal thread for screwing with an associated tool onto a threaded portion of the invention.
  • a shaft of a rotating electrical machine such as an alternator or alternator-starter of a motor vehicle.
  • the invention also relates to the tool associated with the drive member for its screwing on said shaft.
  • the pulley has a central axial hole for the passage of the shaft.
  • This hole is provided with an internal thread constituting a tapping, which is screwed on a threaded portion of the rotary shaft. This screwing takes place until the pulley bears against an axial abutment carried by the shaft.
  • This stop is constituted for example by the inner ring of a ball bearing, which comprises the machine for the rotational mounting of the shaft or alternatively by a spacer interposed axially between the pulley and the inner ring of said bearing or a shoulder of the tree.
  • One of the tools is fixed in rotation and the other mobile in rotation to perform the screwing.
  • This solution uses an external tool in the form of a clamp whose jaws engage with the throat of the pulley.
  • the present invention aims to propose a solution that meets these requirements.
  • the drive member according to the invention is characterized in that its central hole opens at the front into a cavity, which has at its outer periphery at least two protruding notches of generally concave shape circumferentially spaced apart. one of the other and intended for the reception of complementary protuberances of globally convex shape formed protruding from the outer periphery of the associated tool.
  • a tool associated with the drive member according to the invention is characterized in that it comprises at its outer periphery at least two circumferentially spaced protuberances of globally convex shape and intended to engage each in a complementary notch generally shaped concave arranged in protrusion at the outer periphery of a cavity that has the front of the drive member.
  • the machining of the notches is in one embodiment performed by milling so that the notches and the protuberances consist of cylinder portions.
  • the invention also relates, independently or in combination with the foregoing, to a method for fixing a drive member, in particular a pulley, on a shaft of a rotating electrical machine, the drive member comprising a hole for mounting it on the shaft, at least one of the drive member and the shaft having at least one recessed shape, the method comprising the following steps: - mounting the drive member on the tree,
  • the shaft comprises a first threaded portion and the hole of the drive member comprises a second threaded portion for screwing the drive member on the first threaded portion.
  • the plastic deformation which corresponds to a permanent deformation, makes it possible in particular to push the material of one of the drive member and the shaft into the interstices, or hollow shapes, between the threads of the threaded portion of the other of the training organ and
  • the friction force between the first and second threaded portions is increased in particular with respect to the case in which the drive member is simply screwed onto the shaft, without subjecting at least one of the drive and shaft a plastic deformation as defined above.
  • the invention thus makes it possible to improve the retention of the drive member on the shaft, especially in the case of transmission of large torques, for example when the electric machine is operating as a starter, and / or in case of motor acyclisms. thermal, and thus prevent slippage of the drive member on the shaft, or even a loosening of the drive member.
  • the invention also has the advantages of being able to use a standard shaft and avoid involving an additional axial locking piece such as a nut.
  • the shaft having a longitudinal axis advantageously comprises the following step:
  • the plastic deformation is generated using a tool provided with a leading edge arranged to be applied against a portion of one of the body member. drive and the shaft, and the method comprises the following step:
  • the leading edge of the tool is, if desired, annular.
  • the leading edge has for example a radially inner face diverging towards the front of the tool, this face being in particular substantially frustoconical, and optionally a cylindrical radially outer face and parallel to a longitudinal axis or converging towards the front of the tool. 'tool.
  • the leading edge has a substantially rounded end.
  • the shape of the leading edge is advantageously chosen so as to allow the plastic deformation using the tool by exerting a constraint of limited intensity.
  • the method comprises the following steps: disposing at least one holding piece in contact with the drive member, generating the plastic deformation of the drive member to the using the tool, at least a portion of the drive member being in axial abutment against the holding member, move the holding member away from the drive member.
  • the drive member comprises a collar, it can abut against the holding member at the time when the plastic deformation is generated.
  • the drive member may, if desired, be immobilized axially otherwise than by stop via the flange.
  • the drive member advantageously comprises a transverse wall, preferably perpendicular to the longitudinal axis of the shaft, this transverse wall being in particular annular, and defining for example a bottom of a cavity of the drive member.
  • the stress for generating the plastic deformation is preferably exerted on this transverse wall.
  • the application of the tool on the transverse wall generates at least one notch thereon due to the penetration of the leading edge of the tool in the material of the drive member.
  • This notch forms in particular an annular groove.
  • the transverse wall may be flat before the notch is made.
  • the drive member comprises on said transverse wall at least one pre-existing notch, in particular a groove, for example an annular groove, arranged to promote penetration of the leading edge of the tool into the body. in order to generate the plastic deformation.
  • the penetration of the leading edge of the tool into the groove may, if necessary, change the shape and / or dimensions of this groove, for example by widening it.
  • the pre-existing annular groove may have, if desired, a flaring shape towards the wall transverse and include for example a radially inner frustoconical face.
  • the shaft comprises at least one recessed shape, in particular a longitudinal groove extending substantially parallel to the longitudinal axis of the shaft, for example along the first threaded portion.
  • this hollow shape being arranged in such a way that the material of the driving member penetrates therefrom following the plastic deformation of this drive member.
  • the invention also relates to a rotary electrical machine obtained by implementing the method as defined above, the machine being for example an alternator or an alternator-starter of a motor vehicle.
  • the invention also relates to a rotating electrical machine comprising:
  • a shaft having a longitudinal axis and having a first threaded portion, a driving member, in particular a pulley, comprising a hole provided with a second threaded portion, the driving member being screwed onto the shaft while making cooperating the first and second threaded portions along a region of cooperation, characterized in that at least one of the drive member and the shaft comprises at least one plastically deformed zone in order to increase the friction force between the first and second threaded portions.
  • the drive member comprises a transverse wall perpendicular to the axis of the shaft, and the deformed zone is adjacent to at least one notch, in particular in the form of a groove, opening on the transverse wall.
  • the groove extends at least partially to the right of the region of cooperation of the threaded portions of the shaft and the drive member, in particular at an axial distance less than that of the region of cooperation.
  • the shaft comprises one or more longitudinal grooves extending substantially parallel to the longitudinal axis of the shaft, for example along the first threaded portion.
  • the invention also relates to a drive member, in particular a pulley, intended to be mounted on a shaft of a rotary electric machine as defined above, the member comprising a hole provided with a second threaded portion. adapted to cooperate with a first threaded portion of the shaft, the drive member having a transverse wall and at least one recessed shape, in particular an annular groove, opening on this transverse wall, the recessed shape extending in particular at least partially to the right of the second threaded portion.
  • the drive member comprises a cavity and said transverse wall defines a bottom of the cavity.
  • the recessed shape in particular the annular groove, is preferably set back from the axial ends of the drive member.
  • the invention also relates to a tool intended to be used for the implementation of the method as defined above, the tool being provided with a leading edge arranged to be applied against a portion of the one of the drive member and the shaft to generate the plastic deformation.
  • Another object of the invention is, according to another of its aspects, a method for fixing a driving member, in particular a pulley, on a shaft of a rotating electrical machine, the shaft comprising a first threaded portion and the driving member comprising a hole provided with a second threaded portion for screwing the drive member onto the first threaded portion of the shaft, the method comprising the steps of: screwing the drive member to the shaft by cooperating the first and second threaded portions,
  • FIG. 1 is a view, partially in axial section, a simplified rotary electrical machine, equipped with a device for assembling by screwing the drive member, in the form of a pulley, with the rotor shaft of the machine;
  • - Figure 2 is a perspective view of the pulley of Figure 1 seen from the side of its front face;
  • - Figure 3 is an axial sectional view of the pulley of Figure 2;
  • FIG. 4 is a perspective view of the external tool associated with the pulley of FIGS. 1 to 3,
  • FIG. 5 is a partial perspective view of the front end of the equipped rotating electrical machine. external and internal screwing tools, the external tool is not yet engaged in the pulley,
  • FIG. 6 is a view in axial section corresponding to FIG. 5 with partial representation of the front bearing and engagement of the tools respectively with the shaft and the pulley
  • FIG. 7 illustrates, schematically and partially, a step of a fixing method according to an exemplary implementation of the invention
  • - Figure 8 shows, schematically and partially, the electric machine obtained at the end of the step illustrated in Figure 7
  • Figure 9 shows, schematically and partially, a detail of the machine of Figure 8
  • - Figure 10 shows, schematically and partially, an electric machine according to another example of implementation of the invention
  • FIG. 11 is a schematic and partial view of the annular groove of the pulley of the machine of FIG. 10
  • FIG. 12 is a diagrammatic and partial axial section of a shaft of an electric machine according to an example of FIG. implementation of
  • FIG. 13 is a diagrammatic cross-sectional view of the shaft of FIG. 12,
  • FIG. 14 and 15 show schematically and partially in cross section, the assembly of the pulley on the shaft of Figures 12 and 13, respectively before and after the plastic deformation of the pulley,
  • FIG. 16 illustrates an alternative embodiment of FIG. 15, and
  • FIG. 1 illustrates an assembly device 9 by screwing applied to a rotating electrical machine in the form of an alternator or alternatively a reversible alternator called an alternator-starter having a drive member in the form of a pulley 8 of annular form being screwed onto a shaft 1 coupled to the rotor 2 of the machine.
  • an alternator-starter having a drive member in the form of a pulley 8 of annular form being screwed onto a shaft 1 coupled to the rotor 2 of the machine.
  • FIG. 1 shows the whole of the rotating electrical machine only the parts that are necessary for the understanding of the invention, namely the shaft 1, the rotor 2 integral in rotation with the shaft, the front and rear fans respectively 3 and 4, the front and rear ball bearings respectively 5 and 6 of support shaft 1 for rotational mounting of this shaft 1, the drive member 8 and the device 9 for screw connection of the driving member 8 with the shaft 1 having an axis XX of axial symmetry constituting the axis of rotation of the rotating electrical machine.
  • the shaft 1 is driven and constitutes an input shaft when the machine is an alternator or an alternator-starter operating in alternator mode for converting mechanical energy into electrical energy.
  • This shaft 1 is driving and constitutes an output shaft when the machine is an alternator-starter operating in electric motor mode, in particular for starting the engine of the vehicle and transforming electrical energy into mechanical energy.
  • This alternator or alternator-starter comprises a wound stator and a housing (not shown).
  • the bearings 5, 6 are supported by perforated bearings respectively before (shown partially at 60 in Figures 5 and 6) and rear (not shown) belonging to the housing bearing the coil stator of the alternator or the 'alternator-starter.
  • These front and rear bearings each have a central bore belonging to a bushing for mounting the ball bearing respectively before 5 and rear 6 support shaft 1.
  • the pulley 8 is located outside the front bearing adjacently to it as best seen in Figures 5 and 6.
  • the shaft 1 passes through the front bearing and enters the pulley-shaped drive member 8, here metallic.
  • This shaft 1 is metallic and has, at the front, outside the front bearing, a threaded portion 13, while the pulley 8 has a central internal hole 16, 17 of axial direction traversed by this portion 13.
  • the hole 16,17 axial comprises a smooth section 16 and an internal threaded portion 17 constituting a tapping.
  • the smooth section 16 extends behind the hole and the threaded portion 17 at the front of the hole.
  • the smooth section 16 is intended to receive, here according to a precise adjustment, a complementary smooth section 18 of the shaft 1 on which is mounted the inner ring of the bearing 5 of larger size than that of the bearing 6.
  • the internal threaded portion 17 is intended to cooperate in a complementary manner, that is to say to come into engagement with a threaded portion 13 of the shaft 1 constituted in this embodiment by the threaded front end 13 of the shaft 1 so that the pulley 8 is screwed on the shaft 1.
  • the assembly device 9 by screwing thus comprises the section 17 and the threaded end 13.
  • the section 17 is axially shorter than the front end 13 of external diameter less than that of the section 18. Similarly, the diameter and the axial length of the section 16 are greater than those of the section 17.
  • the pulley 8 has at its outer periphery 20, of annular shape and axial orientation, circumferential grooves for receiving a complementary belt here multi grooves belonging to the motion transmission device intervening between the shaft 1 and the heat engine, such as the engine of a motor vehicle.
  • the pulley 8 is hollow at the front. More precisely this pulley 8 has at the front a cavity 19 delimited by the outer periphery 20 of the pulley and a bottom 21 of orientation transverse to the axis X-X.
  • the central hole 16, 17 opens into the cavity 19 and is made in the embodiment of Figure 1 in the bottom 21, which is solid and which has an annular rim 22 of axial orientation projecting towards the bearing 5 for cooperation with the inner ring 50 thereof.
  • the pulley is deeper and is of the type described in FR A 2,813,105 so that the bottom consists of a flange located at the rear of the pulley.
  • This rear flange carries a central sleeve protruding axially outwardly and traversed by the shaft 1.
  • This sleeve is provided with sections 16, 17.
  • this bottom is implanted between the axial ends of the sleeve with sections 16, 17.
  • a spacer 23 is interposed axially between the other face of the inner ring 50 of the bearing 5 and the front face of the rotor 2 carried by the shaft 1.
  • the rotor of FIG. is a claw rotor comprising in known manner two pole wheels 25, 26 and an inductor coil 27 interposed axially between the wheels 25, 26.
  • This coil 27 is carried by a core 31 constituted here by two half-cores, each of which is molded with the polar wheel concerned.
  • the pole wheels 25, 26 and the core 31 are centrally perforated for mounting by force-fitting the metal shaft 1 having to this end knurled portions 24 between these front and rear ends.
  • the wheels 25, 26 and the core 31, here ferromagnetic material, are integral in rotation and in translation of the shaft 1 in a more hard and ferromagnetic material.
  • winding 27 The ends of the winding 27 are connected by wire bonds 28 to slip rings 29, 30 on which brushes are not visible.
  • the rings 30, 29 are integral with the rear end of the shaft 1.
  • the shaft 1 is thus force-fitted into the pole wheels 25, 26 and into the core 31 to form a rotor 2 - shaft 1 subassembly which is then mounted in the bearings. front and rear of the alternator or alternator-starter.
  • the pulley 8 therefore extends in axial projection relative to the front bearing 60.
  • the internal threaded portion of the pulley 8 is screwed onto the threaded end 13 of the shaft 1.
  • the pulley 8 bears, here via the rear end of its projecting rim 22, against the axial abutment formed by the inner ring 50 of the front bearing 5 axially wedged by the spacer 23.
  • protruding flange 22 is replaced by a spacer washer so that during screwing the rear end of the pulley 8 abuts against an axial abutment formed by this washer axially wedged by the inner ring 50 and 1 'spacer 23.
  • the stop is thus constituted directly or indirectly by the ring 50 carried by the shaft 1.
  • the assembly device 9 is thus finally energized.
  • the direction of the internal threading 17 of the pulley and of the threaded end 13 of the shaft are preferably chosen so that in operation of the alternator the rotation of the pulley and the rotor tends to screw the assembly device. In other words, this direction corresponds to the direction of rotation of the pulley 8 when the shaft 1 is driven.
  • the screwing of the pulley 8 on the shaft 1 is carried out using concentric tools 52, 53 as can be seen in FIGS. 5 and 6.
  • the tool 53 referred to as the external tool, has an internal bore 153 for passing through. the tool 52, said internal tool, which can move axially in one direction and the other with respect to the external tool 53.
  • the impression 56 consists of a multiple internal toothing in which, when the pulley is fitted, complementary external multiple teeth 156 of the tool 52 are engaged.
  • the impression 56 may alternatively have a profile. hexagonal or Torx (registered trademark) or consist of a slot, the tool 52 having a shape complementary to that of the imprint 56.
  • the cavity 19 is configured to cooperate with the external tool 53. More specifically according to the invention the central hole 16, 17 of the pulley 8 opens at the front in the cavity 19 of larger size, which has at its outer periphery 121 at least two notches 55 protruding generally concave shape spaced circumferentially l from one another and intended to receive complementary protrusions 155 of generally convex shape formed at the outer periphery of the associated tool 53.
  • the external tool 53 associated with the drive member 8 is characterized in that it comprises at its outer periphery at least two circumferentially spaced protuberances 155 of globally convex shape and intended to engage each in a complementary notch 55 of overall concave shape protruding from the outer periphery 121 of a cavity 19, which has the drive member 8 at the front.
  • the outer tool 53 has at its outer periphery two protuberances 155 diametrically opposed and the pulley 8 two notches 55 diametrically opposite and of complementary shapes to the protuberances 155 received mounting clearance in these notches.
  • the thickness of the pulley 8 is reduced locally at the level of the notches 55, while the thickness of the tool 53 is increased locally at the level of the protuberances 155.
  • notches 55 and protuberances 155 depends on the applications.
  • the tool 53 has a collar 57 for bearing on the front face 122 of the pulley 8 and on either side of this collar 57 a front section 58 and a rear section 54.
  • the flange 57 and the sections 54, 58 are traversed by the central bore 153 allowing the passage of the tool internal cylinder 52 having a rear end 156 which engages in complementary manner with the indentations 56.
  • the protuberances 155 belong to the cylindrical rear section 54 of the tool 53.
  • This section 54 enters the front cavity 19 of the pulley 8 and has at its free end a chamfer 59 also affecting the free end of the protuberances 155 to facilitate the penetration of this section 54 into the cavity 19.
  • the axial length of the protuberances 155 is equal to that of the rear section 54 for reasons of robustness, the protuberances 155 being connected to the flange 57 and extending in radial projection with respect to the cylindrical annular outer periphery of the section 54.
  • This cylindrical outer periphery of the cylindrical section 54 cooperates closely with the outer periphery of the cavity 19 of cylindrical annular shape.
  • the axial length L1 of the notches 55 is less than the axial length L of the cavity 19. These notches are therefore blind at the rear and open at the front face 122 of the pulley 8.
  • the length L1 depends on the applications.
  • the protuberances 155 have an axial length less than the axial length of the notches 55 so that the rear face 157 of the flange 57 can bear on the front face 122 of the pulley 8 ( Figure 6).
  • the front section 58 is of rectangular shape, here of square shape, or alternatively of polygonal shape such as hexagonal.
  • This form makes it possible to immobilize the tool 53 in a simple manner for example by cooperation of shapes using a key.
  • the tool 52 rotates while the external tool 53 does not rotate.
  • the protuberances 155 and the notches 55 are cylinder portions.
  • the protuberances 155 and the notches 55 are of semi-cylindrical shape.
  • the outer tool 53 and the notches 55 have a simple shape. More specifically, the notches can be obtained easily by milling, the pulley 8 being metallic. The outer periphery 121 of the cavity 19 is easily obtained by turning.
  • the tool 53 is also metallic and is easily obtained by molding in one embodiment.
  • the notches 55 make it possible to have a pulley having at the front a sleeve internally delimiting the cavity 19.
  • the torque transmissible with this type of assembly device is dependent on the tension of the assembly device, in that it provides two functions by screwing the pulley 8 to the front end 13 of the shaft 1, namely maintaining the power of the assembly device 9, and therefore the axial position of the pulley, and the transmission of the torque in rotation.
  • an additional connection is used by welding or bonding between the threaded portion 13 of the shaft 1 and the pulley 8.
  • This welding can be of the TIG type, with or without addition of material, of the MIG or MAG type or alternatively of the Laser type.
  • the rotor 2 is replaced by a rotor with salient poles and / or permanent magnets.
  • the presence of two fans is not essential, the front fan 3 can be removed.
  • the machine is cooled by air circulation.
  • the machine is cooled by liquid circulation, the presence of fans is not essential.
  • the invention can be used, of course, in other areas of rotating electrical machine requiring the rotation attachment of a drive member on a rotary shaft.
  • the solution according to the invention applies to engine starters comprising a drive pulley as described for example in document EP A 1 293 665.
  • the axial stop for tensioning the assembly device is alternatively constituted by a shoulder of the shaft.
  • the shaft 1 can be driven by the rotor of the machine with the interposition of a freewheel and a gear train.
  • the invention is also applicable to a gear-type starter-alternator of the type described in US Pat. No. 5,418,400.
  • the shaft 1 of the rotating electrical machine is connected directly to the rotor (FIG. ) or indirectly to the rotor as in these documents EP A 1 293 665 and US A 5 418 400.
  • the shaft 1 is in all cases coupled to the rotor of the machine.
  • the pulley 8 may have at its outer periphery a plurality of axially oriented teeth distributed circumferentially in a regular manner for cooperation with a toothed belt in a complementary manner.
  • these teeth cooperate with a chain belonging to the device for transmitting motion between the heat engine and the shaft 1 of the rotating electrical machine.
  • the pulley 8 is in this case a toothed wheel.
  • this motion transmission device comprises gears, the pulley being in this case a gear.
  • the pulley 8 is therefore a particular form of a drive member consisting in a gear or a gear, this member belonging to a device for transmitting motion between the shaft 1 and a heat engine or alternatively electrical .
  • the front threaded end can be extended so that the latter protrudes axially from the front face 40 of the bottom 21 or the sleeve.
  • the front end of the shaft may have a smooth length of short length.
  • the shaft 1 comprises at the front a threaded portion 13 on which is mounted integrally in rotation and in translation the drive member 8 here in the form of a pulley, with internal threading
  • FIG. 7 shows a rotary electric machine 200, notably an alternator or a reversible alternator, also called an alternator-starter, during a step of mounting this machine.
  • a rotary electric machine 200 notably an alternator or a reversible alternator, also called an alternator-starter, during a step of mounting this machine.
  • the machine 200 comprises a rotor 201 and a shaft 202 extending along a longitudinal axis X and integral in rotation with the rotor 201.
  • the rotor 201 is provided on its front and rear faces with a fan 203.
  • the shaft 202 is supported at the front by a ball bearing 205 and a spacer 219 is provided between the ball bearing 205 and the front face of the rotor 202.
  • the shaft 202 has at the front a first threaded portion 206 allowing the mounting of a drive member 208.
  • the drive member 208 is a pulley having on its outer circumference relief shapes 207 to cooperate with shapes. complementary of a belt 209 shown in dashed lines in FIG.
  • This belt 209 serves for example for the transmission of motion between the shaft 202 and a thermal engine of a motor vehicle.
  • the drive member 208 may be a gear member and include, for example, a gear wheel.
  • the drive member 208 comprises a cylindrical central hole 210 of axis X, provided with a rear portion 212 smooth, non-threaded, followed in front of a second threaded portion 211 arranged to cooperate with the first threaded portion 206 of the shaft 202 when the drive member 208 is screwed onto the shaft 202.
  • the hole 210 opens onto an equally cylindrical cavity 213 of axis X.
  • This cavity 213 has an annular transverse wall 215 extending perpendicular to the axis X and defining a bottom of the cavity 213.
  • This transverse wall 215 is initially plane, before the final assembly of the drive member 208 on the shaft 202.
  • the cavity 213 has a cylindrical lateral wall substantially parallel to the axis X on which are formed reliefs 216, for example grooves, arranged to cooperate with complementary reliefs of a screwing tool, not shown, the body of drive 208 on the shaft 202.
  • the cavity 213 may alternatively have a polygonal cross section, for example rectangular.
  • the drive member 208 has at its front end a flange 217 extending substantially perpendicularly to the axis X.
  • This flange 217 has for example a circular periphery.
  • the shaft 202 and the drive member 208 are made in the example described, steel.
  • the shaft 202 is for example made of cold-formed steel and the drive member 208 of free-cutting steel.
  • the drive member 208 is first screwed onto the shaft 202 by making the respective threaded portions 206 and 211 cooperate.
  • the screwing can be carried out following a controlled tightening torque 'or ⁇ tightening torque and angle.
  • the tightening torque may be about 110 Nm for example.
  • the first and second threaded portions 206 and 211 may have substantially identical lengths, measured along the X axis.
  • first threaded portion 206 of the shaft 202 may extend over a longer length than the second threaded portion 211.
  • a holding member 218 is brought into contact with the collar 217 at the rear of the latter.
  • a tool 220 is used to mechanically generate a plastic deformation of the drive member 208 so as to increase the friction force between the first and second threaded portions 206 and 211.
  • This tool 220 is mounted via a thread 222 on a press 221 shown very schematically and in dashed lines in FIG. 7, making it possible to move the tool 220 parallel to the axis X.
  • the tool 220 has an annular leading edge 223 arranged to be applied to the transverse wall 215 of the drive member 208 to generate the plastic deformation.
  • leading edge 223 has a radially inner face 225 of frustoconical shape diverging towards the front of the tool 220.
  • This face 225 makes with the axis X an angle A in particular between 5 ° and 45 °, for example between 10 ° and 30 °.
  • the angle A is for example chosen from the following values: 10 °, 20 ° and 30 °.
  • the leading edge 223 may also have a frustoconical outermost face 227 converging towards the front of the tool 220 at an angle B with the axis X.
  • This angle B is in particular between 1 ° and 10 °, being about 5 ° for example.
  • the face 227 is cylindrical, parallel to the axis X, the angle B being zero.
  • the leading edge 223 has a substantially rounded end 228 separating the inner 225 and outer 227 faces.
  • a stress is exerted by the tool 220 in axial displacement according to the invention.
  • the drive member 208 is in axial abutment against the holding piece 218.
  • the leading edge 223 penetrates the material of the drive member 208 by forming an annular groove 230 as shown in FIG. 8.
  • the friction force between the first and second threaded portions 206 and 211 is thus increased compared to the case of a simple screwing.
  • a pre-existing notch in the form of an annular groove 235 may be provided on the transverse wall 215, as can be seen in FIG.
  • This groove 235 is made for example by machining.
  • the groove 235 has, for example, a radially inner annular face 236 forming an angle C between the angle X and the angle X being in particular between 5 ° and 20 °, for example being about 10 °.
  • the groove 235 may furthermore have a radially outer annular face 237 forming, with the axis X, an angle D lying in particular between 1 ° and 10 °, being, for example, approximately 5 °.
  • This shape of the groove 235 makes it possible in particular to promote the control of the plastic deformation.
  • the shaft 202 may be provided with longitudinal grooves 240 parallel to the axis X, as can be seen in the figures
  • grooves 240 extend for example all along the threaded portion 206 of the shaft.
  • the shaft 202 comprises three parallel grooves 240 arranged equiangularly around the axis X.
  • the shaft 202 may comprise a different number of grooves 240, for example two or four or more.
  • FIGS. 14 and 15 show very diagrammatically the drive member 208 engaged on the shaft 202, respectively before and after the deformation operation of the drive member 208 by the tool 220. can be seen, during the deformation of the drive member 208, the material thereof enters the grooves 240 of the shaft 202.
  • the maintenance of the shaft-drive shaft assembly is thus ensured both by the friction torque created at the threads of the threaded portions 206 and 211 and by the obstacles generated by the penetration of the material of the body. 208 in the grooves 240.
  • each groove 240 comprises two flanks 241 that are substantially plane and parallel, facing each other.
  • the groove 240 may have a right side 241 and an inclined side 242 so that that the groove 240 opens outwards.
  • the groove 240 may comprise, on the right, a right flank 241 and, on the left, an inclined flank 242, so as to oppose more effectively against any loosening in the direction of the arrow.
  • the position of the right and inclined flanks 241 242 can be reversed.
  • the groove 240 may have two inclined flanks 242 facing each other.
  • the locking in rotation of the drive member 208 relative to the shaft 202 can be obtained only through the grooves 240, the elements 202 and 208 being devoid of threaded portions.
  • glue may be deposited between the shaft 202 and the drive member 208.
  • the deformation is generated on the shaft and not on the drive member.
  • a tool may be provided to penetrate the front face of the shaft and cause an expansion of the diameter of the shaft to push the material of the shaft into the interstices of the threads of the drive member.

Abstract

The invention relates to a method of connecting a drive member (208), such as a pulley, to a shaft (202) of a rotating electrical machine, the drive member comprising a hole (210) mounting it on the shaft, either or both the drive member and the shaft having at least one hollow or concave profile, the method comprising the following steps: mounting the drive member (208) on the shaft; mechanically generating a plastic deformation of either or both the drive member and the shaft so that the material of either the drive member or the shaft passes into a hollow or concave profile of the shaft or drive member, respectively.

Description

Procédé pour fixer un organe d'entraînement, notamment une poulie, sur un arbre d'une machine électrique tournanteMethod for fixing a drive member, in particular a pulley, on a shaft of a rotating electrical machine
Domaine de l ' inventionField of the invention
L'invention concerne un organe d'entraînement, tel qu'une poulie d'entraînement, doté d'un trou central pourvu d'un filetage interne destiné à se visser à l'aide d'un outil associé sur une partie filetée d'un arbre d'une machine électrique tournante, telle qu'un alternateur ou un alterno- démarreur de véhicule automobile.The invention relates to a drive member, such as a drive pulley, having a central hole provided with an internal thread for screwing with an associated tool onto a threaded portion of the invention. a shaft of a rotating electrical machine, such as an alternator or alternator-starter of a motor vehicle.
L'invention concerne également l'outil associé à l'organe d'entraînement pour son vissage sur ledit arbre.The invention also relates to the tool associated with the drive member for its screwing on said shaft.
Etat de la techniqueState of the art
II est connu d'assurer l'assemblage par vissage d'un organe d'entraînement en forme de poulie sur l'arbre d'un rotor d'une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur pour véhicule automobile.It is known to assemble by screwing a pulley-shaped drive member on the shaft of a rotor of a rotating electrical machine in the form of an alternator for a motor vehicle.
Pour ce faire la poulie comporte un trou axial central pour le passage de l'arbre. Ce trou est muni d'un filetage interne constituant un taraudage, qui se visse sur une partie filetée de l'arbre rotatif. Ce vissage s'effectue jusqu'à venue en en appui de la poulie contre une butée axiale portée par l ' arbre .To do this the pulley has a central axial hole for the passage of the shaft. This hole is provided with an internal thread constituting a tapping, which is screwed on a threaded portion of the rotary shaft. This screwing takes place until the pulley bears against an axial abutment carried by the shaft.
Cette butée est constituée par exemple par la bague interne d'un roulement à billes, que comporte la machine pour le montage rotatif de l'arbre ou en variante par une entretoise intercalée axialement entre la poulie et la bague interne dudit roulement ou un épaulement de l'arbre.This stop is constituted for example by the inner ring of a ball bearing, which comprises the machine for the rotational mounting of the shaft or alternatively by a spacer interposed axially between the pulley and the inner ring of said bearing or a shoulder of the tree.
Dans tous les cas lors de la venue en prise de la poulie avec la butée axiale on met sous tension le dispositif d'assemblage ce qui permet d'assurer une résistance au glissement entre la poulie et l'arbre. Pour effectuer le vissage de l'organe d'entraînement sur l'arbre, comme décrit par exemple dans le document FR A 2 185 134, il est nécessaire de faire appel à deux outils concentriques à savoir un outil interne, qui vient en prise avec l'arbre, et un outil externe, qui vient en prise avec 1 ' organe d' entraînement .In all cases when the pulley comes into engagement with the axial stop, the assembly device is put under tension, which makes it possible to ensure sliding resistance between the pulley and the shaft. To perform the screwing of the drive member on the shaft, as described for example in document FR A 2 185 134, it is necessary to use two concentric tools, namely an internal tool, which engages with the shaft, and an external tool, which engages with the drive member.
L'un des outils est fixe en rotation et l'autre mobile en rotation pour effectuer le vissage.One of the tools is fixed in rotation and the other mobile in rotation to perform the screwing.
Cette solution fait appel à un outil externe sous la forme d'une pince dont les mâchoires viennent en prise avec la gorge de la poulie.This solution uses an external tool in the form of a clamp whose jaws engage with the throat of the pulley.
Il est souhaitable de diminuer la taille de l'outil sans augmenter outre mesure le coût de l'organe d'entraînement et de son outil associé.It is desirable to reduce the size of the tool without unduly increasing the cost of the drive member and its associated tool.
Objet de l'inventionObject of the invention
La présente invention a pour but de proposer une solution qui satisfait à ces exigences.The present invention aims to propose a solution that meets these requirements.
Pour atteindre ce but l'organe d'entraînement selon l'invention est caractérisé en ce que son trou central débouche à l'avant dans une cavité, qui présente à sa périphérie externe au moins deux entailles saillantes de forme globalement concave espacées circonférentiellement l'une de l'autre et destinées à la réception de protubérances complémentaires de forme globalement convexe formées en saillie à la périphérie externe de l'outil associé.To achieve this purpose the drive member according to the invention is characterized in that its central hole opens at the front into a cavity, which has at its outer periphery at least two protruding notches of generally concave shape circumferentially spaced apart. one of the other and intended for the reception of complementary protuberances of globally convex shape formed protruding from the outer periphery of the associated tool.
Un outil associé à l'organe d'entraînement selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte à sa périphérie externe au moins deux protubérances espacées circonférentiellement de forme globalement convexe et destinées à s'engager chacune dans une entaille complémentaire de forme globalement concave ménagées en saillie à la périphérie externe d'une cavité que présente à l'avant l'organe d'entraînement.A tool associated with the drive member according to the invention is characterized in that it comprises at its outer periphery at least two circumferentially spaced protuberances of globally convex shape and intended to engage each in a complementary notch generally shaped concave arranged in protrusion at the outer periphery of a cavity that has the front of the drive member.
Grâce à l'invention on obtient de grandes zones de contact entre les entailles et les protubérances et donc un assemblage ferme et fiable entre l'arbre et l'organe d'entraînement sans modification profonde de l'organe d'entraînement appartenant à un dispositif d'assemblage à nombre réduit de pièces. Ce dispositif transmet des couples importants et résiste aux phénomènes d'acyclismes du moteur thermique du véhicule .Thanks to the invention, large areas of contact between the notches and the protuberances are obtained and thus a firm and reliable connection between the shaft and the drive member without any profound modification of the drive member belonging to a device. assembly with a reduced number of parts. This device transmits significant torques and resists the phenomena of acyclisms of the engine of the vehicle.
En effet grâce à l'outil et à l'organe d'entraînement et aux formes complémentaires on peut effectuer une mise sous tension avec un couple de 110 Nm supérieur au couple de 70Nm obtenu avec l'assemblage organe d' entraînement-arbre de l'art antérieur.Indeed, thanks to the tool and the drive member and to the complementary shapes, it is possible to perform a power-up with a torque of 110 Nm greater than the torque of 70 Nm obtained with the drive-shaft drive assembly. prior art.
L'usinage des entailles est dans un mode de réalisation réalisé par fraisage en sorte que les entailles et les protubérances consistent en des portions de cylindre.The machining of the notches is in one embodiment performed by milling so that the notches and the protuberances consist of cylinder portions.
L'invention a également pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un procédé pour fixer un organe d'entraînement, notamment une poulie, sur un arbre d'une machine électrique tournante, l'organe d'entraînement comportant un trou permettant de le monter sur l'arbre, l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre comportant au moins une forme en creux, le procédé comportant les étapes suivantes : - monter l'organe d'entraînement sur l'arbre,The invention also relates, independently or in combination with the foregoing, to a method for fixing a drive member, in particular a pulley, on a shaft of a rotating electrical machine, the drive member comprising a hole for mounting it on the shaft, at least one of the drive member and the shaft having at least one recessed shape, the method comprising the following steps: - mounting the drive member on the tree,
- générer mécaniquement une déformation plastique de l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre de manière à ce que de la matière de l'un de l'organe d'entraînement et de l'arbre pénètre dans une forme en creux de l'autre de l'organe d'entraînement et de l'arbre. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'arbre comporte une première portion filetée et le trou de l'organe d'entraînement comprend une deuxième portion filetée permettant le vissage de l'organe d'entraînement sur la première portion filetée de l'arbre, le procédé comportant les étapes suivantes :mechanically generating a plastic deformation of at least one of the drive member and the shaft so that material from one of the drive member and the shaft enters a hollow shape of the other of the drive member and the shaft. In an exemplary implementation of the invention, the shaft comprises a first threaded portion and the hole of the drive member comprises a second threaded portion for screwing the drive member on the first threaded portion. of the tree, the method comprising the following steps:
- visser l'organe d'entraînement sur l'arbre en faisant coopérer les première et deuxième portions filetées,- screw the drive member on the shaft by cooperating with the first and second threaded portions,
- générer mécaniquement la déformation plastique de l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre de manière à augmenter l'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées.- Mechanically generate the plastic deformation of at least one of the drive member and the shaft so as to increase the friction force between the first and second threaded portions.
La déformation plastique, qui correspond à une déformation permanente, permet notamment de repousser la matière de l'un de l'organe d'entraînement et de l'arbre dans les interstices, ou formes en creux, entre les filets de la portion filetée de l'autre de l'organe d'entraînement et deThe plastic deformation, which corresponds to a permanent deformation, makes it possible in particular to push the material of one of the drive member and the shaft into the interstices, or hollow shapes, between the threads of the threaded portion of the other of the training organ and
1 ' arbre .1 tree.
L'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées est augmenté notamment par rapport au cas dans lequel l'organe d'entraînement est simplement vissé sur l'arbre, sans faire subir à l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre une déformation plastique telle que définie ci-dessus. L'invention permet ainsi d'améliorer le maintien de l'organe d'entraînement sur l'arbre notamment en cas de transmission de couples importants, par exemple lorsque la machine électrique fonctionne en démarreur, et/ou en cas d'acyclismes du moteur thermique, et donc d'éviter un glissement de l'organe d'entraînement sur l'arbre, voire un desserrage de l'organe d'entraînement.The friction force between the first and second threaded portions is increased in particular with respect to the case in which the drive member is simply screwed onto the shaft, without subjecting at least one of the drive and shaft a plastic deformation as defined above. The invention thus makes it possible to improve the retention of the drive member on the shaft, especially in the case of transmission of large torques, for example when the electric machine is operating as a starter, and / or in case of motor acyclisms. thermal, and thus prevent slippage of the drive member on the shaft, or even a loosening of the drive member.
L'invention présente en outre les avantages de pouvoir utiliser un arbre standard et éviter de faire intervenir une pièce de blocage axial supplémentaire telle un écrou. L'arbre présentant un axe longitudinal, le procédé comporte avantageusement l ' étape suivante :The invention also has the advantages of being able to use a standard shaft and avoid involving an additional axial locking piece such as a nut. The shaft having a longitudinal axis, the method advantageously comprises the following step:
- exercer sur l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l ' arbre une contrainte ayant au moins une composante radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal, en vue de générer ladite déformation plastique.- Exercise on at least one of the drive member and the shaft a stress having at least one radial component perpendicular to the longitudinal axis, to generate said plastic deformation.
Ceci permet d'engager les première et deuxième portions filetées l'une contre l'autre avec une contrainte importante. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la déformation plastique est générée à l'aide d'un outil pourvu d'un bord d'attaque agencé pour s'appliquer contre une portion de l'un de l'organe d'entraînement et de l'arbre, et le procédé comporte l'étape suivante :This makes it possible to engage the first and second threaded portions against each other with a significant constraint. In an exemplary implementation of the invention, the plastic deformation is generated using a tool provided with a leading edge arranged to be applied against a portion of one of the body member. drive and the shaft, and the method comprises the following step:
- déplacer l'outil sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre pour générer la déformation plastique .- Move the tool substantially parallel to the longitudinal axis of the shaft to generate the plastic deformation.
Le bord d'attaque de l'outil est, si on le souhaite, annulaire .The leading edge of the tool is, if desired, annular.
Le bord d'attaque présente par exemple une face radialement intérieure divergeant vers l'avant de l'outil, cette face étant notamment sensiblement tronconique, et éventuellement une face radialement extérieure cylindrique et parallèle à un axe longitudinal ou convergeant vers l'avant de l'outil. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le bord d'attaque présente une extrémité sensiblement arrondie.The leading edge has for example a radially inner face diverging towards the front of the tool, this face being in particular substantially frustoconical, and optionally a cylindrical radially outer face and parallel to a longitudinal axis or converging towards the front of the tool. 'tool. In an exemplary implementation of the invention, the leading edge has a substantially rounded end.
La forme du bord d'attaque est avantageusement choisie de manière à permettre la déformation plastique à l'aide de l'outil en exerçant une contrainte d'intensité limitée. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le procédé comporte les étapes suivantes : disposer au moins une pièce de maintien au contact de l'organe d'entraînement, générer la déformation plastique de l'organe d'entraînement à l'aide de l'outil, une portion au moins de l'organe d'entraînement étant en butée axiale contre la pièce de maintien, éloigner la pièce de maintien de l'organe d' entraînement . Lorsque l'organe d'entraînement comporte une collerette, celle-ci peut venir en butée contre la pièce de maintien au moment où la déformation plastique est générée.The shape of the leading edge is advantageously chosen so as to allow the plastic deformation using the tool by exerting a constraint of limited intensity. In an exemplary implementation of the invention, the method comprises the following steps: disposing at least one holding piece in contact with the drive member, generating the plastic deformation of the drive member to the using the tool, at least a portion of the drive member being in axial abutment against the holding member, move the holding member away from the drive member. When the drive member comprises a collar, it can abut against the holding member at the time when the plastic deformation is generated.
L'organe d'entraînement peut, si on le souhaite, être immobilisé axialement autrement que par butée via la collerette.The drive member may, if desired, be immobilized axially otherwise than by stop via the flange.
L'organe d'entraînement comporte avantageusement une paroi transversale, de préférence perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre, cette paroi transversale étant notamment annulaire, et définissant par exemple un fond d'une cavité de l'organe d'entraînement. La contrainte pour générer la déformation plastique est de préférence exercée sur cette paroi transversale.The drive member advantageously comprises a transverse wall, preferably perpendicular to the longitudinal axis of the shaft, this transverse wall being in particular annular, and defining for example a bottom of a cavity of the drive member. The stress for generating the plastic deformation is preferably exerted on this transverse wall.
L'application de l'outil sur la paroi transversale génère au moins une encoche sur celle-ci due à la pénétration du bord d'attaque de l'outil dans la matière de l'organe d' entraînement .The application of the tool on the transverse wall generates at least one notch thereon due to the penetration of the leading edge of the tool in the material of the drive member.
Cette encoche forme notamment une gorge annulaire. La paroi transversale peut être plane avant que l'encoche ne soit réalisée. En variante, l'organe d'entraînement comporte sur ladite paroi transversale au moins une encoche pré-existante, notamment une gorge, par exemple une gorge annulaire, agencée pour favoriser la pénétration du bord d'attaque de l'outil dans l'organe d'entraînement en vue de générer la déformation plastique.This notch forms in particular an annular groove. The transverse wall may be flat before the notch is made. In a variant, the drive member comprises on said transverse wall at least one pre-existing notch, in particular a groove, for example an annular groove, arranged to promote penetration of the leading edge of the tool into the body. in order to generate the plastic deformation.
La pénétration du bord d'attaque de l'outil dans la gorge peut, le cas échéant, modifier la forme et/ou les dimensions de cette gorge, par exemple en l'élargissant.The penetration of the leading edge of the tool into the groove may, if necessary, change the shape and / or dimensions of this groove, for example by widening it.
La gorge annulaire pré-existante peut présenter, si on le souhaite, une forme s 'évasant en direction de la paroi transversale et comporter par exemple une face radialement intérieure tronconique.The pre-existing annular groove may have, if desired, a flaring shape towards the wall transverse and include for example a radially inner frustoconical face.
Ceci permet de favoriser la transformation d'une contrainte exercée axialement par l'outil en une contrainte ayant une composante radiale.This makes it possible to promote the transformation of a stress exerted axially by the tool into a stress having a radial component.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'arbre comporte au moins une forme en creux, notamment une rainure longitudinale s 'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre par exemple le long de la première portion filetée, cette forme en creux étant agencée de manière à ce que de la matière de l'organe d'entraînement y pénètre suite à la déformation plastique de cet organe d' entraînement .In an exemplary implementation of the invention, the shaft comprises at least one recessed shape, in particular a longitudinal groove extending substantially parallel to the longitudinal axis of the shaft, for example along the first threaded portion. this hollow shape being arranged in such a way that the material of the driving member penetrates therefrom following the plastic deformation of this drive member.
La présence de ce ou ces formes en creux permet d'améliorer la tenue de l'organe d'entraînement sur l'arbre vis-à-vis notamment d'un desserrage éventuel.The presence of this or these recessed shapes makes it possible to improve the resistance of the drive member to the shaft, particularly with regard to possible loosening.
L'invention a encore pour objet une machine électrique tournante obtenue en mettant en œuvre le procédé tel que défini ci-dessus, la machine étant par exemple un alternateur ou un alterno-démarreur d'un véhicule automobile.The invention also relates to a rotary electrical machine obtained by implementing the method as defined above, the machine being for example an alternator or an alternator-starter of a motor vehicle.
L'invention a également pour objet une machine électrique tournante comportant :The invention also relates to a rotating electrical machine comprising:
- un arbre présentant un axe longitudinal et comportant une première portion filetée, - un organe d'entraînement, notamment une poulie, comprenant un trou pourvu d'une deuxième portion filetée, l'organe d'entraînement étant vissé sur l'arbre en faisant coopérer les première et deuxième portions filetées le long d'une région de coopération, caractérisée par le fait que l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre comporte au moins une zone déformée de manière plastique en vue d'augmenter l'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées.a shaft having a longitudinal axis and having a first threaded portion, a driving member, in particular a pulley, comprising a hole provided with a second threaded portion, the driving member being screwed onto the shaft while making cooperating the first and second threaded portions along a region of cooperation, characterized in that at least one of the drive member and the shaft comprises at least one plastically deformed zone in order to increase the friction force between the first and second threaded portions.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'organe d'entraînement comporte une paroi transversale perpendiculaire à l'axe de l'arbre, et la zone déformée est adjacente à au moins une encoche, notamment sous la forme d'une gorge, débouchant sur la paroi transversale.In an exemplary implementation of the invention, the drive member comprises a transverse wall perpendicular to the axis of the shaft, and the deformed zone is adjacent to at least one notch, in particular in the form of a groove, opening on the transverse wall.
Avantageusement la gorge s'étend au moins partiellement au droit de la région de coopération des portions filetées de l'arbre et de l'organe d'entraînement, notamment sur une distance axiale inférieure à celle de la région de coopération.Advantageously, the groove extends at least partially to the right of the region of cooperation of the threaded portions of the shaft and the drive member, in particular at an axial distance less than that of the region of cooperation.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'arbre comporte une ou plusieurs rainures longitudinales s 'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre par exemple le long de la première portion filetée.In an exemplary implementation of the invention, the shaft comprises one or more longitudinal grooves extending substantially parallel to the longitudinal axis of the shaft, for example along the first threaded portion.
L'invention a encore pour objet un organe d'entraînement, notamment une poulie, destiné à être monté sur un arbre d'une machine électrique tournante telle que définie ci-dessus, l'organe comprenant un trou pourvu d'une deuxième portion filetée apte à coopérer avec une première portion filetée de l'arbre, l'organe d'entraînement comportant une paroi transversale et au moins une forme en creux, notamment une gorge annulaire, débouchant sur cette paroi transversale, la forme en creux s 'étendant notamment au moins partiellement au droit de la deuxième portion filetée.The invention also relates to a drive member, in particular a pulley, intended to be mounted on a shaft of a rotary electric machine as defined above, the member comprising a hole provided with a second threaded portion. adapted to cooperate with a first threaded portion of the shaft, the drive member having a transverse wall and at least one recessed shape, in particular an annular groove, opening on this transverse wall, the recessed shape extending in particular at least partially to the right of the second threaded portion.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'organe d'entraînement comporte une cavité et ladite paroi transversale définit un fond de la cavité.In an exemplary implementation of the invention, the drive member comprises a cavity and said transverse wall defines a bottom of the cavity.
La forme en creux, notamment la gorge annulaire, est de préférence en retrait des extrémités axiales de l'organe d' entraînement .The recessed shape, in particular the annular groove, is preferably set back from the axial ends of the drive member.
L'invention a encore pour objet un outil destiné à être utilisé pour la mise en œuvre du procédé tel que défini ci- dessus, l'outil étant pourvu d'un bord d'attaque agencé pour s'appliquer contre une portion de l'un de l'organe d'entraînement et de l'arbre pour générer la déformation plastique . L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé pour fixer un organe d'entraînement, notamment une poulie, sur un arbre d'une machine électrique tournante, l'arbre comportant une première portion filetée et l'organe d'entraînement comprenant un trou pourvu d'une deuxième portion filetée permettant le vissage de l'organe d'entraînement sur la première portion filetée de l'arbre, le procédé comportant les étapes suivantes : visser l'organe d'entraînement sur l'arbre en faisant coopérer les première et deuxième portions filetées,The invention also relates to a tool intended to be used for the implementation of the method as defined above, the tool being provided with a leading edge arranged to be applied against a portion of the one of the drive member and the shaft to generate the plastic deformation. Another object of the invention is, according to another of its aspects, a method for fixing a driving member, in particular a pulley, on a shaft of a rotating electrical machine, the shaft comprising a first threaded portion and the driving member comprising a hole provided with a second threaded portion for screwing the drive member onto the first threaded portion of the shaft, the method comprising the steps of: screwing the drive member to the shaft by cooperating the first and second threaded portions,
- générer mécaniquement une déformation plastique de l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre de manière à augmenter l'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées.- Mechanically generate a plastic deformation of at least one of the drive member and the shaft so as to increase the friction force between the first and second threaded portions.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue, partiellement en coupe axiale, d'une machine électrique tournante, simplifiée, équipée d'un dispositif d'assemblage par vissage de l'organe d'entraînement, en forme de poulie, avec l'arbre du rotor de la machine ;The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof will appear more clearly in the explanatory description which follows, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a view, partially in axial section, a simplified rotary electrical machine, equipped with a device for assembling by screwing the drive member, in the form of a pulley, with the rotor shaft of the machine;
- la figure 2 est une vue en perspective de la poulie de la figure 1 vue du côté de sa face avant ; - la figure 3 est une vue en coupe axiale de la poulie de la figure 2 ;- Figure 2 is a perspective view of the pulley of Figure 1 seen from the side of its front face; - Figure 3 is an axial sectional view of the pulley of Figure 2;
- la figure 4 est une vue en perspective de l'outil externe associé à la poulie des figures 1 à 3,FIG. 4 is a perspective view of the external tool associated with the pulley of FIGS. 1 to 3,
- la figure 5 est une vue partielle en perspective de l'extrémité avant de la machine électrique tournante équipée des outils externe et interne de vissage, l'outil externe n'étant pas encore engagé dans la poulie ,FIG. 5 is a partial perspective view of the front end of the equipped rotating electrical machine. external and internal screwing tools, the external tool is not yet engaged in the pulley,
- la figure 6 est une vue en coupe axiale correspondant à la figure 5 avec représentation partielle du palier avant et venue en prise des outils respectivement avec l'arbre et la poulie, la figure 7 illustre, schématiquement et partiellement, une étape d'un procédé de fixation conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention, - la figure 8 représente, schématiquement et partiellement, la machine électrique obtenue à l'issue de l'étape illustrée à la figure 7, la figure 9 représente, schématiquement et partiellement, un détail de la machine de la figure 8, - la figure 10 représente, schématiquement et partiellement, une machine électrique conforme à un autre exemple de mise en œuvre de l'invention,FIG. 6 is a view in axial section corresponding to FIG. 5 with partial representation of the front bearing and engagement of the tools respectively with the shaft and the pulley, FIG. 7 illustrates, schematically and partially, a step of a fixing method according to an exemplary implementation of the invention, - Figure 8 shows, schematically and partially, the electric machine obtained at the end of the step illustrated in Figure 7, Figure 9 shows, schematically and partially, a detail of the machine of Figure 8, - Figure 10 shows, schematically and partially, an electric machine according to another example of implementation of the invention,
- la figure 11 est une vue schématique et partielle de la gorge annulaire de la poulie de la machine de la figure 10, la figure 12 représente, schématiquement et partiellement, en coupe axiale, un arbre d'une machine électrique conforme à un exemple de mise en œuvre deFIG. 11 is a schematic and partial view of the annular groove of the pulley of the machine of FIG. 10, FIG. 12 is a diagrammatic and partial axial section of a shaft of an electric machine according to an example of FIG. implementation of
1 ' invention, - la figure 13 est une vue schématique, en coupe transversale, de l'arbre de la figure 12,FIG. 13 is a diagrammatic cross-sectional view of the shaft of FIG. 12,
- les figures 14 et 15 représentent, schématiquement et partiellement, en coupe transversale, l'assemblage de la poulie sur l'arbre des figures 12 et 13, respectivement avant et après la déformation plastique de la poulie,- Figures 14 and 15 show schematically and partially in cross section, the assembly of the pulley on the shaft of Figures 12 and 13, respectively before and after the plastic deformation of the pulley,
- la figure 16 illustre une variante de réalisation de la figure 15, etFIG. 16 illustrates an alternative embodiment of FIG. 15, and
- les figures 17 à 19 représentent, schématiquement et partiellement, en coupe transversale, différents exemples d'arbre selon l'invention. Description de l ' invention- Figures 17 to 19 show, schematically and partially in cross section, different examples of the tree according to the invention. Description of the invention
La figure 1 illustre un dispositif d'assemblage 9 par vissage appliqué à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur ou en variante un alternateur réversible appelé alterno-démarreur présentant un organe d'entraînement sous la forme d'une poulie 8 de forme annulaire se vissant sur un arbre 1 accouplé au rotor 2 de la machine.FIG. 1 illustrates an assembly device 9 by screwing applied to a rotating electrical machine in the form of an alternator or alternatively a reversible alternator called an alternator-starter having a drive member in the form of a pulley 8 of annular form being screwed onto a shaft 1 coupled to the rotor 2 of the machine.
La figure 1 représente de l'ensemble de la machine électrique tournante seulement les parties qui sont nécessaires pour la compréhension de l'invention, à savoir l'arbre 1, le rotor 2 solidaire en rotation de l'arbre, les ventilateurs avant et arrière respectivement 3 et 4, les roulements à billes avant et arrière respectivement 5 et 6 de support de l'arbre 1 pour montage à rotation de cet arbre 1, l'organe d'entraînement 8 et le dispositif 9 d'assemblage par vissage de l'organe d'entraînement 8 avec l'arbre 1 présentant un axe X-X de symétrie axiale constituant l'axe de rotation de la machine électrique tournante.FIG. 1 shows the whole of the rotating electrical machine only the parts that are necessary for the understanding of the invention, namely the shaft 1, the rotor 2 integral in rotation with the shaft, the front and rear fans respectively 3 and 4, the front and rear ball bearings respectively 5 and 6 of support shaft 1 for rotational mounting of this shaft 1, the drive member 8 and the device 9 for screw connection of the driving member 8 with the shaft 1 having an axis XX of axial symmetry constituting the axis of rotation of the rotating electrical machine.
Dans ce type de machine l'arbre 1 est mené et constitue un arbre d'entrée lorsque la machine est un alternateur ou un alterno-démarreur fonctionnant en mode alternateur pour transformer de l'énergie mécanique en énergie électrique. Cet arbre 1 est menant et constitue un arbre de sortie lorsque la machine est un alterno-démarreur fonctionnant en mode moteur électrique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule et transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique.In this type of machine the shaft 1 is driven and constitutes an input shaft when the machine is an alternator or an alternator-starter operating in alternator mode for converting mechanical energy into electrical energy. This shaft 1 is driving and constitutes an output shaft when the machine is an alternator-starter operating in electric motor mode, in particular for starting the engine of the vehicle and transforming electrical energy into mechanical energy.
Dans tous les cas l'arbre 1 est accouplé au rotor 2. Dans le mode de réalisation de la figure 1 cet accouplement est réalisé de manière directe, l'arbre 1 portant à solidarisation le rotor 2. Cet alternateur ou alterno-démarreur comporte un stator bobiné et un carter (non représentés) .In all cases the shaft 1 is coupled to the rotor 2. In the embodiment of FIG. 1, this coupling is made directly, the shaft 1 carrying the rotor 2 in solidarity. This alternator or alternator-starter comprises a wound stator and a housing (not shown).
Pour mémoire on rappellera que les roulements 5, 6 sont supportés par des paliers ajourés respectivement avant (représenté partiellement en 60 dans les figures 5 et 6) et arrière (non représenté) appartenant au carter portant le stator bobiné de l'alternateur ou de l' alterno-démarreur . Ces paliers avant et arrière présentent chacun un alésage centrale appartenant à une douille pour le montage du roulement à billes respectivement avant 5 et arrière 6 de support de l'arbre 1. La poulie 8 est implantée à l'extérieur du palier avant de manière adjacente à celui-ci comme mieux visible dans les figures 5 et 6. L'arbre 1 traverse le palier avant et pénètre dans l'organe d'entraînement en forme de poulie 8, ici métallique.For the record it will be recalled that the bearings 5, 6 are supported by perforated bearings respectively before (shown partially at 60 in Figures 5 and 6) and rear (not shown) belonging to the housing bearing the coil stator of the alternator or the 'alternator-starter. These front and rear bearings each have a central bore belonging to a bushing for mounting the ball bearing respectively before 5 and rear 6 support shaft 1. The pulley 8 is located outside the front bearing adjacently to it as best seen in Figures 5 and 6. The shaft 1 passes through the front bearing and enters the pulley-shaped drive member 8, here metallic.
Cet arbre 1 est métallique et présente à l'avant, à l'extérieur du palier avant, une partie filetée 13, tandis que la poulie 8 présente un trou interne central 16,17 d'orientation axiale traversé par cette partie 13. Le trou 16,17 axial comporte un tronçon lisse 16 et un tronçon fileté interne 17 constituant un taraudage.This shaft 1 is metallic and has, at the front, outside the front bearing, a threaded portion 13, while the pulley 8 has a central internal hole 16, 17 of axial direction traversed by this portion 13. The hole 16,17 axial comprises a smooth section 16 and an internal threaded portion 17 constituting a tapping.
Le tronçon lisse 16 s'étend à l'arrière du trou et le tronçon fileté 17 à l'avant du trou.The smooth section 16 extends behind the hole and the threaded portion 17 at the front of the hole.
Le tronçon lisse 16 est destiné à recevoir, ici selon un ajustage précis, un tronçon lisse complémentaire 18 de l'arbre 1 sur lequel est monté la bague interne du roulement 5 de plus grande taille que celle du roulement 6. Dans cette figure 1 on a représenté partiellement en 50 la bague interne du roulement 5 et complètement le roulement 6. Le tronçon interne fileté 17 est destiné à coopérer de manière complémentaire, c'est-à-dire à venir en prise avec une partie filetée 13 de l'arbre 1 constituée dans cet exemple de réalisation par l'extrémité avant fileté 13 de cet arbre 1 en sorte que la poulie 8 se visse sur l'arbre 1. Le dispositif d'assemblage 9 par vissage comporte donc le tronçon 17 et l'extrémité filetée 13.The smooth section 16 is intended to receive, here according to a precise adjustment, a complementary smooth section 18 of the shaft 1 on which is mounted the inner ring of the bearing 5 of larger size than that of the bearing 6. In this FIG. partially represented in 50 the inner ring of the bearing 5 and completely the bearing 6. The internal threaded portion 17 is intended to cooperate in a complementary manner, that is to say to come into engagement with a threaded portion 13 of the shaft 1 constituted in this embodiment by the threaded front end 13 of the shaft 1 so that the pulley 8 is screwed on the shaft 1. The assembly device 9 by screwing thus comprises the section 17 and the threaded end 13.
Le tronçon 17 est axialement plus court que l'extrémité avant 13 de diamètre externe inférieur à celui du tronçon 18. De même le diamètre et la longueur axiale du tronçon 16 sont supérieurs à ceux du tronçon 17.The section 17 is axially shorter than the front end 13 of external diameter less than that of the section 18. Similarly, the diameter and the axial length of the section 16 are greater than those of the section 17.
La poulie 8 présente à sa périphérie externe 20, de forme annulaire et d'orientation axiale, des gorges circonférentielles pour réception d'une courroie complémentaire ici multi gorges appartenant au dispositif de transmission de mouvement intervenant entre l'arbre 1 et le moteur thermique, tel que le moteur thermique d'un véhicule automobile .The pulley 8 has at its outer periphery 20, of annular shape and axial orientation, circumferential grooves for receiving a complementary belt here multi grooves belonging to the motion transmission device intervening between the shaft 1 and the heat engine, such as the engine of a motor vehicle.
La poulie 8 est creuse à l'avant. Plus précisément cette poulie 8 présente à l'avant une cavité 19 délimitée par la périphérie externe 20 de la poulie et un fond 21 d'orientation transversale par rapport à l'axe X-X .The pulley 8 is hollow at the front. More precisely this pulley 8 has at the front a cavity 19 delimited by the outer periphery 20 of the pulley and a bottom 21 of orientation transverse to the axis X-X.
Le trou central 16, 17 débouche dans la cavité 19 et est réalisé dans le mode de réalisation de la figure 1 dans le fond 21, qui est massif et qui présente un rebord annulaire 22 d'orientation axiale saillant en direction du roulement 5 pour coopération avec la bague interne 50 de celui-ci .The central hole 16, 17 opens into the cavity 19 and is made in the embodiment of Figure 1 in the bottom 21, which is solid and which has an annular rim 22 of axial orientation projecting towards the bearing 5 for cooperation with the inner ring 50 thereof.
En variante la poulie est plus profonde et est du type de celle décrite dans le document FR A 2 813 105 en sorte que le fond consiste en un flasque implanté à l'arrière de la poulie .Alternatively the pulley is deeper and is of the type described in FR A 2,813,105 so that the bottom consists of a flange located at the rear of the pulley.
Ce flasque arrière porte un manchon central saillant axialement vers l'extérieur et traversé par l'arbre 1. Ce manchon est doté des tronçons 16, 17.This rear flange carries a central sleeve protruding axially outwardly and traversed by the shaft 1. This sleeve is provided with sections 16, 17.
En variante ce fond est implanté entre les extrémités axiales du manchon à tronçons 16, 17.As a variant, this bottom is implanted between the axial ends of the sleeve with sections 16, 17.
Une entretoise 23 est intercalée axialement entre l'autre face de la bague interne 50 du roulement 5 et la face avant du rotor 2 porté par l'arbre 1. Le rotor de la figure 1 est un rotor à griffes comportant de manière connue deux roues polaires 25, 26 et un bobinage inducteur 27 intercalé axialement entre les roues 25, 26. Ce bobinage 27 est porté par un noyau 31 constitué ici par deux demi noyaux venu chacun de moulage avec la roue polaire concernée.A spacer 23 is interposed axially between the other face of the inner ring 50 of the bearing 5 and the front face of the rotor 2 carried by the shaft 1. The rotor of FIG. is a claw rotor comprising in known manner two pole wheels 25, 26 and an inductor coil 27 interposed axially between the wheels 25, 26. This coil 27 is carried by a core 31 constituted here by two half-cores, each of which is molded with the polar wheel concerned.
Les roues polaires 25, 26 et le noyau 31 sont troués centralement pour montage par emmanchement à force de l'arbre métallique 1 présentant pour ce faire des portions moletées 24 entre ces extrémités avant et arrière. Les roues 25, 26 et le noyau 31, ici en matière ferromagnétique, sont donc solidaires en rotation et en translation de l'arbre 1 en matière plus dure et ferromagnétique .The pole wheels 25, 26 and the core 31 are centrally perforated for mounting by force-fitting the metal shaft 1 having to this end knurled portions 24 between these front and rear ends. The wheels 25, 26 and the core 31, here ferromagnetic material, are integral in rotation and in translation of the shaft 1 in a more hard and ferromagnetic material.
Les extrémités du bobinage 27 sont reliées par des liaisons filaires 28 à des bagues collectrices 29, 30 sur lesquelles viennent frotter des balais non visibles.The ends of the winding 27 are connected by wire bonds 28 to slip rings 29, 30 on which brushes are not visible.
Les bagues 30, 29 sont solidaires de l'extrémité arrière de l'arbre 1. Pour plus de précisions on se reportera par exemple au document WO 01/69762 montrant également les paliers avant et arrière sachant que la configuration de la figure 1 est identique pour un alternateur et un alterno-démarreur . Dans une première étape de fabrication de la machine on emmanche donc à force l'arbre 1 dans les roues polaires 25, 26 et dans le noyau 31 pour former un sous-ensemble rotor 2 - arbre 1 que l'on monte ensuite dans les paliers avant et arrière de l'alternateur ou de l' alterno-démarreur . La poulie 8 s'étend donc en saillie axiale par rapport au palier avant 60. Dans une seconde étape on visse le tronçon fileté interne de la poulie 8 sur l'extrémité filetée 13 de l'arbre 1.The rings 30, 29 are integral with the rear end of the shaft 1. For more details see for example the document WO 01/69762 also showing the front and rear bearings knowing that the configuration of Figure 1 is identical for an alternator and an alternator-starter. In a first step of manufacturing the machine, the shaft 1 is thus force-fitted into the pole wheels 25, 26 and into the core 31 to form a rotor 2 - shaft 1 subassembly which is then mounted in the bearings. front and rear of the alternator or alternator-starter. The pulley 8 therefore extends in axial projection relative to the front bearing 60. In a second step, the internal threaded portion of the pulley 8 is screwed onto the threaded end 13 of the shaft 1.
Lors de ce vissage la poulie 8 vient en appui, ici via l'extrémité arrière de son rebord saillant 22, contre la butée axiale constituée par la bague interne 50 du roulement avant 5 calée axialement par l' entretoise 23. En variante le rebord saillant 22 est remplacé par une rondelle entretoise en sorte que lors du vissage l'extrémité arrière de la poulie 8 vient en appui contre une butée axiale constituée par cette rondelle calée axialement par la bague interne 50 et 1' entretoise 23.During this screwing, the pulley 8 bears, here via the rear end of its projecting rim 22, against the axial abutment formed by the inner ring 50 of the front bearing 5 axially wedged by the spacer 23. In a variant, protruding flange 22 is replaced by a spacer washer so that during screwing the rear end of the pulley 8 abuts against an axial abutment formed by this washer axially wedged by the inner ring 50 and 1 'spacer 23.
La butée est donc constituée de manière directe ou indirecte par la bague 50 portée par l'arbre 1.The stop is thus constituted directly or indirectly by the ring 50 carried by the shaft 1.
Lors du vissage on met donc sous tension en final le dispositif d'assemblage 9. Dans un mode de réalisation le sens du filetage interne 17 de la poulie et de l'extrémité filetée 13 de l'arbre sont de préférence choisis de manière qu'en fonctionnement de l'alternateur la rotation de la poulie et du rotor ait tendance à visser le dispositif d'assemblage. Autrement dit ce sens correspond au sens de rotation de la poulie 8 lorsque l'arbre 1 est mené.During screwing, the assembly device 9 is thus finally energized. In one embodiment, the direction of the internal threading 17 of the pulley and of the threaded end 13 of the shaft are preferably chosen so that in operation of the alternator the rotation of the pulley and the rotor tends to screw the assembly device. In other words, this direction corresponds to the direction of rotation of the pulley 8 when the shaft 1 is driven.
Le vissage de la poulie 8 sur l'arbre 1 est réalisé à l'aide d'outils 52, 53 concentriques comme visible dans les figures 5 et 6. L'outil 53, dit outil externe, présente un alésage interne 153 pour passage de l'outil 52, dit outil interne, qui peut se déplacer axialement dans un sens et dans l'autre par rapport à l'outil externe 53.The screwing of the pulley 8 on the shaft 1 is carried out using concentric tools 52, 53 as can be seen in FIGS. 5 and 6. The tool 53, referred to as the external tool, has an internal bore 153 for passing through. the tool 52, said internal tool, which can move axially in one direction and the other with respect to the external tool 53.
A cet effet à la figure 1 le bout de l'extrémité filetée 13 de l'arbre comporte une empreinte 56.For this purpose in Figure 1 the end of the threaded end 13 of the shaft has a recess 56.
Dans un mode de réalisation, l'empreinte 56 consiste en une denture interne multiple dans laquelle vient en prise, au montage de la poulie, une denture multiple externe complémentaire 156 de l'outil 52. L'empreinte 56 peut avoir en variante un profil hexagonal ou Torx (marque déposée) ou consister en une fente, l'outil 52 ayant une forme complémentaire à celle de l'empreinte 56.In one embodiment, the impression 56 consists of a multiple internal toothing in which, when the pulley is fitted, complementary external multiple teeth 156 of the tool 52 are engaged. The impression 56 may alternatively have a profile. hexagonal or Torx (registered trademark) or consist of a slot, the tool 52 having a shape complementary to that of the imprint 56.
De même la cavité 19 est configurée pour coopérer avec l'outil externe 53. Plus précisément selon l'invention le trou central 16, 17 de la poulie 8 débouche à l'avant dans la cavité 19 de plus grande taille, qui présente à sa périphérie externe 121 au moins deux entailles 55 saillantes de forme globalement concave espacées circonférentiellement l'une de l'autre et destinées à la réception de protubérances complémentaires 155 de forme globalement convexe formées à la périphérie externe de l'outil associé 53.Similarly, the cavity 19 is configured to cooperate with the external tool 53. More specifically according to the invention the central hole 16, 17 of the pulley 8 opens at the front in the cavity 19 of larger size, which has at its outer periphery 121 at least two notches 55 protruding generally concave shape spaced circumferentially l from one another and intended to receive complementary protrusions 155 of generally convex shape formed at the outer periphery of the associated tool 53.
L'outil externe 53 associé à l'organe d'entraînement 8 est caractérisé en ce qu'il comporte à sa périphérie externe au moins deux protubérances 155 espacées circonférentiellement de forme globalement convexe et destinées à s'engager chacune dans une entaille complémentaire 55 de forme globalement concave ménagée en saillie à la périphérie externe 121 d'une cavité 19, que présente à l'avant l'organe d'entraînement 8.The external tool 53 associated with the drive member 8 is characterized in that it comprises at its outer periphery at least two circumferentially spaced protuberances 155 of globally convex shape and intended to engage each in a complementary notch 55 of overall concave shape protruding from the outer periphery 121 of a cavity 19, which has the drive member 8 at the front.
Dans le mode de réalisation des figures 2 à 6 l'outil externe 53 présente à sa périphérie externe deux protubérances 155 diamétralement opposées et la poulie 8 deux entailles 55 diamétralement opposées et de formes complémentaire aux protubérances 155 reçues à jeu de montage dans ces entailles.In the embodiment of Figures 2 to 6 the outer tool 53 has at its outer periphery two protuberances 155 diametrically opposed and the pulley 8 two notches 55 diametrically opposite and of complementary shapes to the protuberances 155 received mounting clearance in these notches.
L'épaisseur de la poulie 8 est donc réduite localement au niveau des entailles 55, tandis que l'épaisseur de l'outil 53 est augmentée localement au niveau des protubérances 155.The thickness of the pulley 8 is reduced locally at the level of the notches 55, while the thickness of the tool 53 is increased locally at the level of the protuberances 155.
Bien entendu le nombre d'entailles 55 et de protubérances 155 dépend des applications.Of course, the number of notches 55 and protuberances 155 depends on the applications.
Ainsi en variante il est prévu trois protubérances réparties circonférentiellement à 120° les unes par rapport aux autres.Thus, in a variant, three protuberances distributed circumferentially at 120 ° to each other are provided.
L'outil 53 présente une collerette 57 pour appui sur la face avant 122 de la poulie 8 et de part et d'autre de cette collerette 57 un tronçon avant 58 et un tronçon arrière 54.The tool 53 has a collar 57 for bearing on the front face 122 of the pulley 8 and on either side of this collar 57 a front section 58 and a rear section 54.
La collerette 57 et les tronçons 54, 58 sont traversés par l'alésage centrale 153 autorisant les passage de l'outil interne 52 de forme cylindrique à extrémité arrière 156 venant en prise de manière complémentaire avec les empreintes 56.The flange 57 and the sections 54, 58 are traversed by the central bore 153 allowing the passage of the tool internal cylinder 52 having a rear end 156 which engages in complementary manner with the indentations 56.
Les protubérances 155 appartiennent au tronçon arrière cylindrique 54 de l'outil 53.The protuberances 155 belong to the cylindrical rear section 54 of the tool 53.
Ce tronçon 54 pénètre dans la cavité avant 19 de la poulie 8 et présente à son extrémité libre un chanfrein 59 affectant également l'extrémité libre des protubérances 155 pour faciliter la pénétration de ce tronçon 54 dans la cavité 19.This section 54 enters the front cavity 19 of the pulley 8 and has at its free end a chamfer 59 also affecting the free end of the protuberances 155 to facilitate the penetration of this section 54 into the cavity 19.
La longueur axiale des protubérances 155 est égale à celle du tronçon arrière 54 pour des raisons de robustesse, les protubérances 155 se raccordant à la collerette 57 et s 'étendant en saillie radiale par rapport à la périphérie externe de forme annulaire cylindrique du tronçon 54.The axial length of the protuberances 155 is equal to that of the rear section 54 for reasons of robustness, the protuberances 155 being connected to the flange 57 and extending in radial projection with respect to the cylindrical annular outer periphery of the section 54.
Cette périphérie externe cylindrique du tronçon 54 cylindrique coopère de manière intime avec la périphérie externe de la cavité 19 de forme annulaire cylindrique.This cylindrical outer periphery of the cylindrical section 54 cooperates closely with the outer periphery of the cavity 19 of cylindrical annular shape.
La longueur axiale Ll des entailles 55 est inférieure à la longueur axiale L de la cavité 19. Ces entailles sont donc borgnes à l'arrière et débouchantes au niveau de la face avant 122 de la poulie 8. La longueur Ll dépend des applications .The axial length L1 of the notches 55 is less than the axial length L of the cavity 19. These notches are therefore blind at the rear and open at the front face 122 of the pulley 8. The length L1 depends on the applications.
Les protubérances 155 ont une longueur axiale inférieure à la longueur axiale des entailles 55 pour que la face arrière 157 de la collerette 57 puisse venir en appui sur la face avant 122 de la poulie 8 (figure 6) .The protuberances 155 have an axial length less than the axial length of the notches 55 so that the rear face 157 of the flange 57 can bear on the front face 122 of the pulley 8 (Figure 6).
Le tronçon avant 58 est de forme rectangulaire, ici de forme carrée, ou en variante de forme polygonale telle qu'hexagonale.The front section 58 is of rectangular shape, here of square shape, or alternatively of polygonal shape such as hexagonal.
Cette forme permet d'immobiliser l'outil 53 de manière simple par exemple par coopération de formes à l'aide d'une clé . Ainsi lors du vissage de la poulie 8 sur l'arbre 1, l'outil 52 tourne tandis que l'outil externe 53 ne tourne pas .This form makes it possible to immobilize the tool 53 in a simple manner for example by cooperation of shapes using a key. Thus when screwing the pulley 8 on the shaft 1, the tool 52 rotates while the external tool 53 does not rotate.
Bien entendu l'inverse est possible, l'outil 53 tournant lors de l'opération de vissage tandis que l'outil 52 est fixe en rotation lors de cette opération.Of course the opposite is possible, the tool 53 rotating during the screwing operation while the tool 52 is fixed in rotation during this operation.
On appréciera que la surface de contact entre les protubérances 155 de forme convexe et les entailles 55 de forme concave est grande ce qui permet de mettre sous tension avec un fort couple la poulie en contact avec sa butée axialeIt will be appreciated that the contact surface between the protuberances 155 of convex shape and the notches 55 of concave shape is large which makes it possible to put under tension with a high torque the pulley in contact with its axial abutment
50.50.
Ces protubérances 55 et ces entailles sont de grande taille, ici supérieure à celles des empreintes 56.These protuberances 55 and these notches are large, here greater than those of the cavities 56.
Dans une forme de réalisation les protubérances 155 et les entailles 55 sont des portions de cylindre.In one embodiment, the protuberances 155 and the notches 55 are cylinder portions.
Dans les figures 2 à 6 les protubérances 155 et les entailles 55 sont de forme semi cylindrique.In FIGS. 2 to 6, the protuberances 155 and the notches 55 are of semi-cylindrical shape.
On appréciera que l'outil externe 53 et les entailles 55 ont une forme simple. Plus précisément les entailles peuvent être obtenues aisément par fraisage, la poulie 8 étant métallique. La périphérie externe 121 de la cavité 19 est facilement obtenue par tournage .It will be appreciated that the outer tool 53 and the notches 55 have a simple shape. More specifically, the notches can be obtained easily by milling, the pulley 8 being metallic. The outer periphery 121 of the cavity 19 is easily obtained by turning.
L'outil 53 est également métallique est aisément obtenu par moulage dans un mode de réalisation.The tool 53 is also metallic and is easily obtained by molding in one embodiment.
Les entailles 55 permettent d'avoir une poulie présentant à l'avant un manchon délimitant intérieurement la cavité 19.The notches 55 make it possible to have a pulley having at the front a sleeve internally delimiting the cavity 19.
Dans certains cas particuliers où l'on a simultanément des couples importants à transmettre et/ou des acyclismes du moteur thermique du véhicule importants on observe des phénomènes de glissement, voir de desserrage de la poulie.In some particular cases where there are simultaneously important torques to transmit and / or acyclisms of the engine of the important vehicle is observed sliding phenomena, see loosening of the pulley.
Cela est plus critique pour un alterno-démarreur que pour un alternateur car dans ce cas l'arbre 1 est, selon le mode de fonctionnement un arbre mené ou menant et il faut transmettre un couple important au démarrage du moteur thermique, l'arbre 1.This is more critical for an alternator-starter than for an alternator because in this case the shaft 1 is, depending on the operating mode, a driven or driven shaft and it is necessary to transmit a significant torque when starting the engine, the shaft 1.
D'autre part, le couple transmissible avec ce type de dispositif d'assemblage est dépendant de la tension de du dispositif d'assemblage, par le fait qu'on assure deux fonctions par le vissage de la poulie 8 à l'extrémité avant 13 de l'arbre 1, à savoir maintien de la mise sous tension du dispositif d'assemblage 9, et donc la position axiale de la poulie, et la transmission du couple en rotation. Ainsi dans un mode de réalisation pour résoudre ce problème et transmettre plus de couple on fait appel à une liaison supplémentaire par soudage ou collage intervenant entre la partie filetée 13 de l'arbre 1 et la poulie 8.On the other hand, the torque transmissible with this type of assembly device is dependent on the tension of the assembly device, in that it provides two functions by screwing the pulley 8 to the front end 13 of the shaft 1, namely maintaining the power of the assembly device 9, and therefore the axial position of the pulley, and the transmission of the torque in rotation. Thus, in one embodiment for solving this problem and transmitting more torque, an additional connection is used by welding or bonding between the threaded portion 13 of the shaft 1 and the pulley 8.
Cette liaison supplémentaire est réalisable aisément grâce aux entailles 55 selon l'invention, qui ne gênent pas l'opération de soudage ou de collage.This additional connection is easily achievable thanks to the notches 55 according to the invention, which do not interfere with the welding or gluing operation.
Ce soudage peut être du type TIG, avec ou sans apport de matière, du type MIG ou MAG ou en variante du type Laser.This welding can be of the TIG type, with or without addition of material, of the MIG or MAG type or alternatively of the Laser type.
Ainsi grâce à cette liaison supplémentaire on assure de manière fiable et durable la transmission du couple entre l'organe d'entraînement, ici la poulie 8, et l'arbre 1 du rotor, ainsi que le maintien en compression de l'empilage axial poulie 8, roulement 5 et entretoise 23. Le dispositif d'assemblage 9 est donc sans jeu.Thus, thanks to this additional connection, the transmission of the torque between the drive member, here the pulley 8, and the shaft 1 of the rotor, as well as the maintenance in compression of the axial stacking pulley, is reliably and durably ensured. 8, bearing 5 and spacer 23. The assembly device 9 is without play.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits.Of course, the present invention is not limited to the embodiments described.
Ainsi en variante le rotor 2 est remplacé par un rotor à pôles saillants et/ou à aimants permanents. La présence de deux ventilateurs n'est pas indispensable, le ventilateur avant 3 pouvant être supprimé.Thus, alternatively, the rotor 2 is replaced by a rotor with salient poles and / or permanent magnets. The presence of two fans is not essential, the front fan 3 can be removed.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 la machine est refroidie par circulation d'air. En variante la machine est refroidie par circulation de liquide, la présence des ventilateurs n'étant pas indispensable. L'invention est utilisable, bien entendu, dans d'autres domaines de machine électrique tournante nécessitant la solidarisation en rotation d'un organe d'entraînement sur un arbre rotatif. Ainsi la solution selon l'invention s'applique à des démarreurs de moteur thermique comportant une poulie d'entraînement tel que décrit par exemple dans le document EP A 1 293 665.In the embodiment of Figure 1 the machine is cooled by air circulation. Alternatively the machine is cooled by liquid circulation, the presence of fans is not essential. The invention can be used, of course, in other areas of rotating electrical machine requiring the rotation attachment of a drive member on a rotary shaft. Thus, the solution according to the invention applies to engine starters comprising a drive pulley as described for example in document EP A 1 293 665.
Dans ce cas on peut supprimer l'ensemble écrou de fixation- rondelle d'appui et visser la poulie sur l'extrémité filetée de l'arbre épaulée.In this case it is possible to remove the fixing nut-support ring assembly and screw the pulley onto the threaded end of the shouldered shaft.
A la lumière de ce document on voit que la butée axiale pour mise en tension du dispositif d'assemblage est en variante constituée par un épaulement de l'arbre. On voit que l'arbre 1 peut être entraîné par le rotor de la machine avec interposition d'une roue libre et d'un train d'engrenages. L'invention est également applicable à un alterno-démarreur à train d'engrenages du type de celui décrit dans le document US A 5 418 400 Dans tous les cas l'arbre 1 de la machine électrique tournante est relié directement au rotor (figure 1) ou indirectement au rotor comme dans ces documents EP A 1 293 665 et US A 5 418 400. L'arbre 1 est donc dans tous les cas accouplé au rotor de la machine.In the light of this document we see that the axial stop for tensioning the assembly device is alternatively constituted by a shoulder of the shaft. It can be seen that the shaft 1 can be driven by the rotor of the machine with the interposition of a freewheel and a gear train. The invention is also applicable to a gear-type starter-alternator of the type described in US Pat. No. 5,418,400. In all cases, the shaft 1 of the rotating electrical machine is connected directly to the rotor (FIG. ) or indirectly to the rotor as in these documents EP A 1 293 665 and US A 5 418 400. The shaft 1 is in all cases coupled to the rotor of the machine.
La poulie 8 peut présenter à sa périphérie externe une pluralité de dents d'orientation axiales réparties circonférentiellement de manière régulière pour coopération avec une courroie dentée de manière complémentaire.The pulley 8 may have at its outer periphery a plurality of axially oriented teeth distributed circumferentially in a regular manner for cooperation with a toothed belt in a complementary manner.
En variante ces dents coopèrent avec une chaîne appartenant au dispositif de transmission de mouvement entre le moteur thermique et l'arbre 1 de la machine électrique tournante. La poulie 8 est dans ce cas une roue dentée.In a variant, these teeth cooperate with a chain belonging to the device for transmitting motion between the heat engine and the shaft 1 of the rotating electrical machine. The pulley 8 is in this case a toothed wheel.
En variante ce dispositif de transmission de mouvement comporte des engrenages, la poulie étant dans ce cas un engrenage . La poulie 8 est donc une forme particulière d'un organe d'entraînement consistant en variante en une roue dentée ou en un engrenage, cet organe appartenant à un dispositif de transmission de mouvement entre l'arbre 1 et un moteur thermique ou en variante électrique.Alternatively this motion transmission device comprises gears, the pulley being in this case a gear. The pulley 8 is therefore a particular form of a drive member consisting in a gear or a gear, this member belonging to a device for transmitting motion between the shaft 1 and a heat engine or alternatively electrical .
Bien entendu dans un mode de réalisation on peut rallonger l'extrémité filetée avant pour que celle-ci fasse saillie axialement par rapport à la face 40 avant du fond 21 ou du manchon. L'extrémité avant de l'arbre peut présenter un tronçon lisse de faible longueur.Of course, in one embodiment, the front threaded end can be extended so that the latter protrudes axially from the front face 40 of the bottom 21 or the sleeve. The front end of the shaft may have a smooth length of short length.
Dans tous les cas l'arbre 1 comporte à l'avant une partie filetée 13 sur laquelle est montée de manière solidaire en rotation et en translation l'organe d'entraînement 8 ici en forme de poulie, à filetage interneIn all cases the shaft 1 comprises at the front a threaded portion 13 on which is mounted integrally in rotation and in translation the drive member 8 here in the form of a pulley, with internal threading
17 formant un taraudage.17 forming a tapping.
On a représenté sur la figure 7 une machine électrique tournante 200, notamment un alternateur ou un alternateur réversible encore appelé alterno-démarreur, lors d'une étape de montage de cette machine.FIG. 7 shows a rotary electric machine 200, notably an alternator or a reversible alternator, also called an alternator-starter, during a step of mounting this machine.
La machine 200 comprend un rotor 201 et un arbre 202 s 'étendant suivant un axe longitudinal X et solidaire en rotation du rotor 201. Le rotor 201 est muni sur ses faces avant et arrière d'un ventilateur 203.The machine 200 comprises a rotor 201 and a shaft 202 extending along a longitudinal axis X and integral in rotation with the rotor 201. The rotor 201 is provided on its front and rear faces with a fan 203.
L'arbre 202 est supporté à l'avant par un roulement à billes 205 et une entretoise 219 est prévue entre ce roulement à billes 205 et la face avant du rotor 202. L'arbre 202 comporte à l'avant une première portion filetée 206 permettant le montage d'un organe d'entraînement 208.The shaft 202 is supported at the front by a ball bearing 205 and a spacer 219 is provided between the ball bearing 205 and the front face of the rotor 202. The shaft 202 has at the front a first threaded portion 206 allowing the mounting of a drive member 208.
Dans l'exemple considéré, l'organe d'entraînement 208 est une poulie comportant sur son pourtour extérieur des formes en relief 207 pour coopérer avec des formes complémentaires d'une courroie 209 représentée en pointillés sur la figure 8.In the example considered, the drive member 208 is a pulley having on its outer circumference relief shapes 207 to cooperate with shapes. complementary of a belt 209 shown in dashed lines in FIG.
Cette courroie 209 sert par exemple pour la transmission de mouvement entre l'arbre 202 et un moteur thermique d'un véhicule automobile.This belt 209 serves for example for the transmission of motion between the shaft 202 and a thermal engine of a motor vehicle.
En variante, l'organe d'entraînement 208 peut être un élément d'engrenage et comporter par exemple une roue dentée.Alternatively, the drive member 208 may be a gear member and include, for example, a gear wheel.
L'organe d'entraînement 208 comporte un trou central 210, cylindrique d'axe X, pourvu d'une portion arrière 212 lisse, non- filetée, suivi à l'avant d'une deuxième portion filetée 211 agencée pour coopérer avec la première portion filetée 206 de l'arbre 202 lorsque l'organe d'entraînement 208 est vissé sur l'arbre 202.The drive member 208 comprises a cylindrical central hole 210 of axis X, provided with a rear portion 212 smooth, non-threaded, followed in front of a second threaded portion 211 arranged to cooperate with the first threaded portion 206 of the shaft 202 when the drive member 208 is screwed onto the shaft 202.
Le trou 210 débouche sur une cavité 213 également cylindrique d'axe X.The hole 210 opens onto an equally cylindrical cavity 213 of axis X.
Cette cavité 213 présente une paroi transversale annulaire 215 s 'étendant perpendiculairement à l'axe X et définissant un fond de la cavité 213.This cavity 213 has an annular transverse wall 215 extending perpendicular to the axis X and defining a bottom of the cavity 213.
Cette paroi transversale 215 est initialement plane, avant le montage définitif de l'organe d'entraînement 208 sur l'arbre 202.This transverse wall 215 is initially plane, before the final assembly of the drive member 208 on the shaft 202.
La cavité 213 présente une paroi latérale cylindrique sensiblement parallèle à l'axe X sur laquelle sont formés des reliefs 216, par exemple des cannelures, agencés pour coopérer avec des reliefs complémentaires d'un outil de vissage, non représenté, de l'organe d'entraînement 208 sur l'arbre 202.The cavity 213 has a cylindrical lateral wall substantially parallel to the axis X on which are formed reliefs 216, for example grooves, arranged to cooperate with complementary reliefs of a screwing tool, not shown, the body of drive 208 on the shaft 202.
D'autres formes peuvent être prévues pour offrir une prise à un outil de vissage, par exemple des entailles 55 décrites plus haut. La cavité 213 peut, en variante, présenter une section transversale polygonale, par exemple rectangulaire .Other forms may be provided to provide a grip to a screwdriver, for example notches 55 described above. The cavity 213 may alternatively have a polygonal cross section, for example rectangular.
L'organe d'entraînement 208 comporte à son extrémité avant une collerette 217 s 'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe X. Cette collerette 217 présente par exemple un pourtour circulaire.The drive member 208 has at its front end a flange 217 extending substantially perpendicularly to the axis X. This flange 217 has for example a circular periphery.
L'arbre 202 et l'organe d'entraînement 208 sont réalisés, dans l'exemple décrit, en acier. L'arbre 202 est par exemple réalisé en acier formé à froid et l'organe d'entraînement 208 en acier de décolletage.The shaft 202 and the drive member 208 are made in the example described, steel. The shaft 202 is for example made of cold-formed steel and the drive member 208 of free-cutting steel.
On va maintenant décrire le procédé pour fixer l'organe d'entraînement 208 sur l'arbre 202.The method for attaching the drive member 208 to the shaft 202 will now be described.
On commence par visser l'organe d'entraînement 208 sur l'arbre 202 en faisant coopérer les portions filetées 206 et 211 respectives.The drive member 208 is first screwed onto the shaft 202 by making the respective threaded portions 206 and 211 cooperate.
Le vissage peut être réalisé suivant un contrôle 'serrage au couple' ou λ serrage au couple et angle'.The screwing can be carried out following a controlled tightening torque 'or λ tightening torque and angle.
Le couple de vissage peut être d'environ 110 Nm par exemple.The tightening torque may be about 110 Nm for example.
Les première et deuxième portions filetées 206 et 211 peuvent présenter des longueurs sensiblement identiques, mesurées suivant l'axe X.The first and second threaded portions 206 and 211 may have substantially identical lengths, measured along the X axis.
Dans une variante non illustrée, la première portion filetée 206 de l'arbre 202 peut s'étendre sur une longueur plus importante que la deuxième portion filetée 211.In a variant not illustrated, the first threaded portion 206 of the shaft 202 may extend over a longer length than the second threaded portion 211.
Une fois l'organe d'entraînement 208 vissé sur l'arbre 202, une pièce de maintien 218 est amenée au contact de la collerette 217, à l'arrière de celle-ci. Puis un outil 220 est utilisé pour générer mécaniquement une déformation plastique de l'organe d'entraînement 208 de manière à augmenter l'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées 206 et 211. Cet outil 220 est monté via un filetage 222 sur une presse 221 représentée très schématiquement et en pointillés sur la figure 7, permettant de déplacer l'outil 220 parallèlement à l'axe X.Once the drive member 208 is screwed onto the shaft 202, a holding member 218 is brought into contact with the collar 217 at the rear of the latter. Then a tool 220 is used to mechanically generate a plastic deformation of the drive member 208 so as to increase the friction force between the first and second threaded portions 206 and 211. This tool 220 is mounted via a thread 222 on a press 221 shown very schematically and in dashed lines in FIG. 7, making it possible to move the tool 220 parallel to the axis X.
L'outil 220 présente un bord d'attaque annulaire 223 agencé pour s'appliquer sur la paroi transversale 215 de l'organe d'entraînement 208 en vue de générer la déformation plastique.The tool 220 has an annular leading edge 223 arranged to be applied to the transverse wall 215 of the drive member 208 to generate the plastic deformation.
Dans l'exemple décrit, le bord d'attaque 223 présente une face radialement intérieure 225 de forme tronconique divergeant vers l'avant de l'outil 220.In the example described, the leading edge 223 has a radially inner face 225 of frustoconical shape diverging towards the front of the tool 220.
Cette face 225 fait avec l'axe X un angle A compris notamment entre 5° et 45°, par exemple entre 10° et 30 °.This face 225 makes with the axis X an angle A in particular between 5 ° and 45 °, for example between 10 ° and 30 °.
L'angle A est par exemple choisi parmi les valeurs suivantes : 10°, 20° et 30°. Le bord d'attaque 223 peut également présenter une face radialement extérieure tronconique 227 convergeant vers l'avant de l'outil 220 en faisant un angle B avec l'axe X.The angle A is for example chosen from the following values: 10 °, 20 ° and 30 °. The leading edge 223 may also have a frustoconical outermost face 227 converging towards the front of the tool 220 at an angle B with the axis X.
Cet angle B est notamment compris entre 1° et 10°, étant d'environ 5° par exemple. En variante, la face 227 est cylindrique, parallèle à l'axe X, l'angle B étant alors nul.This angle B is in particular between 1 ° and 10 °, being about 5 ° for example. As a variant, the face 227 is cylindrical, parallel to the axis X, the angle B being zero.
Le bord d'attaque 223 présente une extrémité 228 sensiblement arrondie séparant les faces intérieure 225 et extérieure 227. Afin de générer la déformation plastique de l'organe d'entraînement 208, une contrainte est exercée par l'outil 220 en déplacement axial suivant l'axe X, via son bord d'attaque 223, sur la paroi transversale 215 de l'organe d' entraînement 208. Pendant l'application de la contrainte, l'organe d'entraînement 208 est en butée axiale contre la pièce de maintien 218.The leading edge 223 has a substantially rounded end 228 separating the inner 225 and outer 227 faces. In order to generate the plastic deformation of the drive member 208, a stress is exerted by the tool 220 in axial displacement according to the invention. X axis, via its leading edge 223, on the transverse wall 215 of the drive member 208. During the application of the stress, the drive member 208 is in axial abutment against the holding piece 218.
Le bord d'attaque 223 pénètre dans la matière de l'organe d'entraînement 208 en y formant une gorge annulaire 230, comme illustré sur la figure 8.The leading edge 223 penetrates the material of the drive member 208 by forming an annular groove 230 as shown in FIG. 8.
Le bord d'attaque 223 en pénétrant dans la matière de l'organe d'entraînement 208 et du fait des angles des faces radialement intérieure 225 et extérieure 227, repousse une portion 231 intérieure à la gorge 230 vers l'arbre 202, comme illustré schématiquement sur la figure 9. Ceci permet à la matière de l'organe d'entraînement 208 de pénétrer davantage dans les interstices 214 entre les filets du filetage 206 de l'arbre 202.The leading edge 223 penetrating into the material of the drive member 208 and due to the angles of the radially inner 225 and outer 227 faces, pushes an inner portion 231 to the groove 230 towards the shaft 202, as illustrated. schematically in Figure 9. This allows the material of the drive member 208 to penetrate further into the interstices 214 between the threads of the thread 206 of the shaft 202.
L'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées 206 et 211 est ainsi augmenté par rapport au cas d'un simple vissage.The friction force between the first and second threaded portions 206 and 211 is thus increased compared to the case of a simple screwing.
Afin de faciliter la pénétration du bord d'attaque 223 de l'outil 220 dans la matière de l'organe d'entraînementIn order to facilitate the penetration of the leading edge 223 of the tool 220 into the material of the drive member
208, une encoche pré-existante sous la forme d'une gorge annulaire 235 peut être prévue sur la paroi transversale 215, comme on peut le voir sur la figure 10.208, a pre-existing notch in the form of an annular groove 235 may be provided on the transverse wall 215, as can be seen in FIG.
Cette gorge 235 est réalisée par exemple par usinage.This groove 235 is made for example by machining.
Comme illustré sur la figure 11, la gorge 235 présente par exemple une face annulaire radialement intérieure 236 faisant avec l'axe X un angle C compris notamment entre 5° et 20°, étant par exemple d'environ 10°.As illustrated in FIG. 11, the groove 235 has, for example, a radially inner annular face 236 forming an angle C between the angle X and the angle X being in particular between 5 ° and 20 °, for example being about 10 °.
La gorge 235 peut en outre présenter une face annulaire radialement extérieure 237 faisant avec l'axe X un angle D compris notamment entre 1° et 10°, étant par exemple d' environ 5° .The groove 235 may furthermore have a radially outer annular face 237 forming, with the axis X, an angle D lying in particular between 1 ° and 10 °, being, for example, approximately 5 °.
Cette forme de la gorge 235 permet notamment de favoriser le contrôle de la déformation plastique.This shape of the groove 235 makes it possible in particular to promote the control of the plastic deformation.
Afin d'améliorer le maintien de l'organe d'entraînementTo improve the maintenance of the drive member
208 sur l'arbre 202 vis-à-vis d'un desserrage éventuel, l'arbre 202 peut être pourvu de rainures longitudinales 240 parallèles à l'axe X, comme on peut le voir sur les figures208 on the shaft 202 vis-à-vis a possible loosening, the shaft 202 may be provided with longitudinal grooves 240 parallel to the axis X, as can be seen in the figures
12 et 13.12 and 13.
Ces rainures 240 s'étendent par exemple tout le long de la portion filetée 206 de l'arbre. Dans l'exemple considéré, l'arbre 202 comporte trois rainures 240 parallèles disposées équi-angulairement autour de l ' axe X .These grooves 240 extend for example all along the threaded portion 206 of the shaft. In the example considered, the shaft 202 comprises three parallel grooves 240 arranged equiangularly around the axis X.
Bien entendu, l'arbre 202 peut comporter un nombre différent de rainures 240, par exemple deux ou quatre, voire davantage. On a représenté très schématiquement sur les figures 14 et 15 l'organe d'entraînement 208 engagé sur l'arbre 202, respectivement avant et après l'opération de déformation de l'organe d'entraînement 208 par l'outil 220. Comme on peut le constater, lors de la déformation de l'organe d'entraînement 208, de la matière de celui-ci pénètre dans les rainures 240 de l'arbre 202.Of course, the shaft 202 may comprise a different number of grooves 240, for example two or four or more. FIGS. 14 and 15 show very diagrammatically the drive member 208 engaged on the shaft 202, respectively before and after the deformation operation of the drive member 208 by the tool 220. can be seen, during the deformation of the drive member 208, the material thereof enters the grooves 240 of the shaft 202.
Le maintien de l'assemblage arbre- organe d'entraînement est ainsi assuré à la fois par le couple de frottement crée au niveau des filets des portions filetées 206 et 211 et par les obstacles générés grâce à la pénétration de la matière de l'organe d'entraînement 208 dans les rainures 240.The maintenance of the shaft-drive shaft assembly is thus ensured both by the friction torque created at the threads of the threaded portions 206 and 211 and by the obstacles generated by the penetration of the material of the body. 208 in the grooves 240.
Dans les exemples illustrés aux figures 13 à 15, chaque rainure 240 comporte deux flancs 241 droits sensiblement plans et parallèles, en regard.In the examples illustrated in FIGS. 13 to 15, each groove 240 comprises two flanks 241 that are substantially plane and parallel, facing each other.
En vue d'améliorer encore la pénétration de la matière dans chaque rainure 240 ainsi que la tenue mécanique de l'organe d'entraînement 208 sur l'arbre 202, la rainure 240 peut comporter un flanc droit 241 et un flanc incliné 242 de sorte que la rainure 240 s'ouvre vers l'extérieur.In order to further improve the penetration of the material in each groove 240 as well as the mechanical strength of the drive member 208 on the shaft 202, the groove 240 may have a right side 241 and an inclined side 242 so that that the groove 240 opens outwards.
Comme illustré sur les figures 16 et 17, la rainure 240 peut comporter, à droite, un flanc droit 241 et, à gauche, un flanc incliné 242, de manière à s'opposer plus efficacement contre un desserrage éventuel dans le sens de la flèche FAs illustrated in FIGS. 16 and 17, the groove 240 may comprise, on the right, a right flank 241 and, on the left, an inclined flank 242, so as to oppose more effectively against any loosening in the direction of the arrow. F
(pas de vis à gauche) .(no screws left).
En variante, comme illustré sur la figue 18, la position des flancs droit 241 et incliné 242 peut être inversée . En variante encore, la rainure 240 peut présenter deux flancs inclinés 242 en regard.Alternatively, as shown in Fig. 18, the position of the right and inclined flanks 241 242 can be reversed. In another variant, the groove 240 may have two inclined flanks 242 facing each other.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en œuvre qui viennent d'être décrits.Of course, the invention is not limited to the implementation examples which have just been described.
Le cas échéant, le blocage en rotation de l'organe d'entraînement 208 par rapport à l'arbre 202 peut être obtenu uniquement grâce aux rainures 240, les éléments 202 et 208 étant dépourvus de portions filetées.If necessary, the locking in rotation of the drive member 208 relative to the shaft 202 can be obtained only through the grooves 240, the elements 202 and 208 being devoid of threaded portions.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, non illustré, de la colle peut être déposée entre l'arbre 202 et l'organe d'entraînement 208.In an exemplary implementation of the invention, not illustrated, glue may be deposited between the shaft 202 and the drive member 208.
Dans une variante non illustrée, la déformation est générée sur l'arbre et non sur l'organe d'entraînement. Par exemple, un outil peut être prévu pour pénétrer dans la face avant de l'arbre et provoquer une expansion du diamètre de l'arbre permettant de repousser la matière de l'arbre dans les interstices des filets de l'organe d'entraînement. In a variant not shown, the deformation is generated on the shaft and not on the drive member. For example, a tool may be provided to penetrate the front face of the shaft and cause an expansion of the diameter of the shaft to push the material of the shaft into the interstices of the threads of the drive member.

Claims

Revendications claims
1. Procédé pour fixer un organe d'entraînement (208), notamment une poulie, sur un arbre (202) d'une machine électrique tournante (200), l'organe d'entraînement comportant un trou (210) permettant de le monter sur l'arbre, l'arbre (202) comportant une première portion filetée (206) et le trou (210) de l'organe d'entraînement (208) étant pourvu d'une deuxième portion filetée (211) permettant le vissage de l'organe d'entraînement sur la première portion filetée de l'arbre, le procédé comportant les étapes suivantes : visser l'organe d'entraînement sur l'arbre en faisant coopérer les première et deuxième portions filetées, générer mécaniquement une déformation plastique de l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre de manière à augmenter l'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées.A method for securing a drive member (208), in particular a pulley, to a shaft (202) of a rotating electrical machine (200), the driving member having a hole (210) for mounting it on the shaft, the shaft (202) having a first threaded portion (206) and the hole (210) of the drive member (208) being provided with a second threaded portion (211) for screwing the drive member on the first threaded portion of the shaft, the method comprising the following steps: screwing the drive member on the shaft by cooperating with the first and second threaded portions, mechanically generating a plastic deformation of at least one of the drive member and the shaft so as to increase the frictional force between the first and second threaded portions.
2. Procédé selon la revendication 1, l'arbre présentant un axe longitudinal (X) , le procédé comportant l'étape suivante : exercer sur l ' un au moins de l ' organe d'entraînement (208) et de l'arbre (202) une contrainte ayant au moins une composante radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal, en vue de générer ladite déformation plastique.2. Method according to claim 1, the shaft having a longitudinal axis (X), the method comprising the following step: exerting on at least one of the drive member (208) and the shaft ( 202) a stress having at least one radial component perpendicular to the longitudinal axis, for generating said plastic deformation.
3. Procédé selon la revendication 2, la déformation plastique étant générée à l'aide d'un outil (220) pourvu d'un bord d'attaque (223) agencé pour s'appliquer contre une portion de l'un de l'organe d'entraînement et de l'arbre, le procédé comportant l ' étape suivante : déplacer l'outil sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal (X) de l'arbre pour générer la déformation plastique .3. Method according to claim 2, the plastic deformation being generated using a tool (220) provided with a leading edge (223) arranged to be applied against a portion of one of the driving member and the shaft, the method comprising the following step: moving the tool substantially parallel to the longitudinal axis (X) of the shaft to generate the plastic deformation.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le bord d'attaque (223) de l'outil est annulaire.4. Method according to claim 3, characterized in that the leading edge (223) of the tool is annular.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le bord d'attaque (223) présente une face radialement intérieure (225) divergeant vers l'avant de l'outil, cette face étant notamment sensiblement tronconique .5. Method according to one of claims 3 and 4, characterized in that the leading edge (223) has a radially inner face (225) diverging towards the front of the tool, this face being in particular substantially frustoconical .
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que le bord d'attaque (223) présente une extrémité sensiblement arrondie (228) .6. Method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the leading edge (223) has a substantially rounded end (228).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, comportant les étapes suivantes : - disposer au moins une pièce de maintien (218) au contact de l'organe d'entraînement (208), générer la déformation plastique de l'organe d'entraînement à l'aide de l'outil, une portion (217) au moins de l'organe d'entraînement étant en butée axiale contre la pièce de maintien, éloigner la pièce de maintien (218) de l'organe d'entraînement (208).7. Method according to any one of claims 3 to 6, comprising the following steps: - arrange at least one holding piece (218) in contact with the drive member (208), generate the plastic deformation of the driving member by means of the tool, at least a portion (217) of the drive member being in axial abutment against the holding piece, moving the holding piece (218) away from the holding member training (208).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe d'entraînement comporte une paroi transversale (215) perpendiculaire à l'axe longitudinal (X) de l'arbre, cette paroi transversale étant notamment annulaire, et par le fait que la contrainte pour générer la déformation plastique est exercée sur cette paroi transversale (215) . 8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive member comprises a transverse wall (215) perpendicular to the longitudinal axis (X) of the shaft, this transverse wall being in particular annular and in that the stress for generating the plastic deformation is exerted on this transverse wall (215).
9. Procédé selon les revendications 3 et 8, caractérisé par le fait que l'organe d'entraînement comporte sur ladite paroi transversale au moins une encoche pré- existante (235) , notamment une gorge, agencée pour favoriser la pénétration du bord d'attaque (223) de l'outil dans l'organe d'entraînement en vue de générer la déformation plastique .9. A method according to claims 3 and 8, characterized in that the drive member comprises on said transverse wall at least one pre-existing slot (235), in particular a groove, arranged to promote the penetration of the edge of attacking (223) the tool in the drive member to generate the plastic deformation.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'arbre (202) comporte au moins une forme en creux, notamment une rainure longitudinale (240) s' étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal (X) de l'arbre, cette forme en creux étant agencée de manière à ce que de la matière de l'organe d'entraînement y pénètre suite à la déformation plastique de cet organe d'entraînement.10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the shaft (202) comprises at least one recessed shape, in particular a longitudinal groove (240) extending substantially parallel to the longitudinal axis (X ) of the shaft, this recessed shape being arranged so that the material of the drive member enters due to the plastic deformation of the drive member.
11. Machine électrique tournante (200) comportant : - un arbre (202) présentant un axe longitudinal11. Rotating electrical machine (200) comprising: - a shaft (202) having a longitudinal axis
(X) et comportant une première portion filetée, un organe d'entraînement (202), notamment une poulie, comprenant un trou (210) pourvu d'une deuxième portion filetée (211), l'organe d'entraînement étant vissé sur l'arbre en faisant coopérer les première et deuxième portions filetées le long d'une région de coopération, caractérisée par le fait que l'un au moins de l'organe d'entraînement et de l'arbre comporte au moins une zone déformée (231) de manière plastique en vue d'augmenter l'effort de frottement entre les première et deuxième portions filetées.(X) and having a first threaded portion, a driving member (202), in particular a pulley, comprising a hole (210) provided with a second threaded portion (211), the driving member being screwed onto the shaft by cooperating the first and second threaded portions along a region of cooperation, characterized in that at least one of the drive member and the shaft comprises at least one deformed zone (231 ) plastically to increase the frictional force between the first and second threaded portions.
12. Machine selon la revendication 11, caractérisée par le fait que l'organe d'entraînement comporte une paroi transversale (215) perpendiculaire à l'axe de l'arbre, et par le fait que la zone déformée est adjacente à au moins une encoche, notamment une gorge annulaire (230) , débouchant sur la paroi transversale.12. Machine according to claim 11, characterized in that the drive member comprises a transverse wall (215) perpendicular to the axis of the shaft, and by the fact that the deformed zone is adjacent to at least one notch, in particular an annular groove (230), opening on the transverse wall.
13. Machine selon la revendication 12, caractérisée par le fait que la gorge (230) s'étend au moins partiellement au droit de la région de coopération des portions filetées de l'arbre et de l'organe d'entraînement, notamment sur une distance axiale inférieure à celle de la région de coopération.13. Machine according to claim 12, characterized in that the groove (230) extends at least partially to the right of the region of cooperation of the threaded portions of the shaft and the drive member, in particular on a axial distance less than that of the region of cooperation.
14. Machine selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée par le fait que l'arbre comporte une ou plusieurs rainures longitudinales (240) s 'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal (X) de 1 ' arbre .14. Machine according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the shaft comprises one or more longitudinal grooves (240) extending substantially parallel to the longitudinal axis (X) of the shaft.
15. Organe d'entraînement (208), notamment une poulie, destiné à être monté sur un arbre d'une machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, l'organe comprenant un trou (210) pourvu d'une deuxième portion filetée (211) apte à coopérer avec une première portion filetée (206) de l'arbre, l'organe d'entraînement comportant une paroi transversale et au moins une forme en creux, notamment une gorge annulaire, débouchant sur cette paroi transversale, la forme en creux s 'étendant notamment au moins partiellement au droit de la deuxième portion filetée.A drive member (208), in particular a pulley, for mounting on a shaft of a rotary electrical machine according to any one of claims 12 to 15, the member comprising a hole (210) provided with a second threaded portion (211) adapted to cooperate with a first threaded portion (206) of the shaft, the drive member having a transverse wall and at least one recessed shape, in particular an annular groove, opening on this wall; transverse, the recessed form extending especially at least partially to the right of the second threaded portion.
16. Organe d'entraînement selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte une cavité et ladite paroi transversale définit un fond de la cavité.16. Drive member according to the preceding claim, characterized in that it comprises a cavity and said transverse wall defines a bottom of the cavity.
17. Outil (220) destiné à être utilisé pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, l'outil étant pourvu d'un bord d'attaque (223) agencé pour s'appliquer contre une portion de l'un de l'organe d'entraînement (208) et de l'arbre (202) pour générer la déformation plastique. Tool (220) for use in carrying out the method according to any one of claims 1 to 10, the tool being provided with a leading edge (223) arranged for applying against a portion of one of the drive member (208) and the shaft (202) to generate the plastic deformation.
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