WO2018158517A1 - Rotor de machine électrique tournante munie d'au moins un roulement à ventilateur intégré - Google Patents

Rotor de machine électrique tournante munie d'au moins un roulement à ventilateur intégré Download PDF

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WO2018158517A1
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WO
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fan
rotor
bearing
electric machine
shaft
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/050311
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English (en)
Inventor
Jimmy CHAILLOU
Pierre-Yves Bilteryst
Henri DELIANNE
David MARGUERITTE
Eric JOZEFOWIEZ
Sylvain PERREAUT
Mohamed EL-GHAZAL
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
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    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
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    • H02K5/143—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/148—Slidably supported brushes

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electric machine rotor having at least one integrated fan bearing.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of alternators and reversible electric machines for a motor vehicle.
  • An alternator transforms mechanical energy into electrical energy.
  • a reversible machine also makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle.
  • an alternator as described in document EP0762617 comprises a housing and, inside thereof, a claw rotor fixed in rotation with a shaft, and a stator which surrounds the rotor with presence. an air gap.
  • a pulley is attached to the front end of the shaft.
  • the stator comprises a body in the form of a pack of sheets with notches for mounting the phase windings of the stator winding.
  • These phase windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to an electronic power module comprising rectifying elements, such as diodes or transistors.
  • the rotor comprises a body formed by two pole wheels each having a transverse orientation plate provided at its outer periphery with claws.
  • the claws of one wheel are directed axially towards the plate of the other wheel.
  • Each claw of a pole wheel enters the space between two claws adjacent to the other pole wheel, so that the claws of the pole wheels are nested relative to each other.
  • the rotor may include magnets to improve the magnetic performance of the electric machine.
  • crankcase bearings comprise substantially lateral openings in order to allow the cooling of the alternator by air circulation generated by the rotation of fans positioned on the end faces of the rotor.
  • the fans are generally attached by welding on the end faces of the rotor body.
  • Such an operation is likely, because of the passage of welding currents, to cause a deterioration of the rotor magnets.
  • it takes time during the manufacturing process of the electric machine.
  • the invention aims to effectively remedy these drawbacks by proposing a rotary electric machine rotor including motor vehicle.
  • the rotor comprises:
  • a fan mounted on the shaft and disposed axially between the bearing and the rotor body.
  • the fan is fixed on the bearing.
  • the fan and the bearing form a single piece mechanically secured.
  • the invention thus makes it possible, thanks to the use of the integrated fan bearing, to economize on a fixing step by welding the fan to the rotor body. This also allows to replace the two steps of individual insertion of the fan and the bearing by a single step of insertion of the two parts forming a set.
  • the method of mounting the rotor is simplified and faster.
  • the rotor magnets are no longer affected by the passage of the welding current.
  • the present invention can make it possible to balance the rotor directly on an axial end face that can be disengaged thanks to the attachment of the fan to the bearing.
  • the fan is attached to the bearing by crimping, welding, or gluing.
  • the bearing comprises an internal ring and a outer ring.
  • the fan comprises an outer portion carrying blades, an inner flange fixed on the inner ring of the bearing and a connecting cup between the inner flange and the outer portion carrying the blades.
  • the blades are axially directed on the opposite side to the rotor body.
  • the blades are axially directed on the side of the rotor body.
  • the rotor further comprises an excitation coil wound on a part of the rotor body and connection tabs of the excitation coil are located between the connecting cup and an axial end face of the rotor. rotor body. This ensures protection of the legs relative to the external environment.
  • the inner ring has a recess for receiving the inner rim of the fan.
  • the outer portion carrying the blades is fixed on an end face of the rotor body.
  • the fan comprises means for indexing angularly with respect to the rotor body. This ensures a correct angular positioning of the fan blades relative to the rotor.
  • the fan is extended by an annular-shaped target holder belonging to means for monitoring the angular position of the rotor.
  • said rotor comprises a second fan superimposed radially with respect to the fan integrated in the bearing.
  • the assembly formed by the bearing and the fan is mounted by fitting on the shaft. This removes the centering operation of the fan relative to the shaft and improves the centering accuracy of the fan on the shaft.
  • the subject of the invention is a rotary electrical machine characterized in that it comprises a rotor as previously defined.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view of an alternator according to the present invention.
  • Figure 2 is a sectional view of the integrated fan bearing according to the present invention.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the rotor according to the invention.
  • Figure 4 is a perspective view of the rotor of Figure 3 in an assembled state
  • Figure 5 is a partial longitudinal sectional view of the rear of the alternator according to the invention illustrating the mounting of the integrated fan bearing according to the invention on the shaft;
  • Figure 6 is a view illustrating a first embodiment of integrated blower bearing according to the present invention
  • Figure 7 is a view illustrating a second embodiment of integrated fan bearing according to the present invention
  • Figure 8 is a perspective view illustrating a rotor configuration according to the invention having two fans on one of its end faces. Identical, similar or similar elements retain the same reference from one figure to another.
  • FIG. 1 a rotating electrical machine 10 compact and polyphase, especially for a motor vehicle.
  • This machine Rotating electric 10 transforms mechanical energy into electrical energy and can be reversible.
  • Such a reversible machine 10 makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular for starting the engine of the vehicle.
  • This rotating electrical machine 10 comprises a housing 1 1 and, inside thereof, a claw rotor 12 comprising a shaft 13 of axis X, and a stator 16 which surrounds the rotor 12.
  • a pulley 14 is fixed on the shaft 13.
  • This pulley belongs to a belt motion transmission device between the rotating electrical machine 10 and the engine of the motor vehicle.
  • the axis X of the shaft 13 forms the axis of rotation of the rotor 12.
  • the stator 16 comprises a body 19 in the form of a pack of sheets with teeth delimiting notches for mounting the phases of the stator.
  • Each phase comprises at least one winding passing through the notches of the body 19 of the stator 16 and forms, with all the phases, a front bun 20 and a rear bun 21 on either side of the stator body 19.
  • windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from bar-like conductor elements, such as pins connected together for example by welding.
  • These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to a power module comprising rectifying elements such as diodes or transistors of the MOSFET type, especially in the case of a alternator-starter as described for example in the document FR2745445.
  • the rotor 12 further comprises a body 22 formed by two pole wheels 24, 25 each having a plate 28 of transverse orientation provided at its outer periphery with claws 29, for example of trapezoidal shape and axial orientation.
  • the claws 29 of a wheel 24, 25 are directed axially towards the plate 28 of the other wheel.
  • Each claw 29 of a pole wheel 24, 25 enters the space between two claws 29 adjacent to the other pole wheel, so that the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are interleaved with each other.
  • the outer periphery of the claws 29 defines with the inner periphery of the body 19 of the stator 16, an air gap between the stator 16 and the rotor 12.
  • a cylindrical core 30 is interposed axially between the plates 28 of the wheels 24, 25.
  • the core 30 consists of two half-cores each belonging to one of the plates 28.
  • This core 30 carries at its outer periphery a excitation coil 31 wound in an insulator radially interposed between the core 30 and the coil 31.
  • the housing 1 1 comprises 35 front and rear bearings 36 assembled with each other.
  • the bearings 35, 36 are of hollow form and are each in central contact with a ball bearing 37 for the rotational mounting of the shaft 13 of the rotor.
  • the rear bearing 36 carries a brush holder 40 provided with brushes 41 intended to rub against rings 44 of a manifold 45 connected by wire bonds to the excitation coil 31.
  • the brushes 41 are electrically connected to a voltage regulator.
  • each Y-axis bearing 37 comprises an inner ring 371 and an outer ring 372.
  • a fan 48 is fixed on the inner ring 371 of the corresponding bearing 37.
  • the fan 48 may be fixed on the outer ring 372.
  • the fan 48 is fixed on the inner ring 371 by crimping.
  • the fan 48 could be attached by welding or gluing.
  • the fan 48 comprises a radially outer portion 53 carrying axially directed blades 54 on the opposite side to the rotor body 22, a radially inner flange 55 fixed on the inner ring 371 of the bearing 37, and a connection cup 56 providing a connection between the inner flange 55 and the outer portion 53 carrying the blades 54.
  • the configuration of the fan 48 is such that the blades 54 are offset axially relative to the rim Internal 55.
  • the inner ring 371 has a recess 58 for receiving the inner flange 55 of the fan 48.
  • the clearance 58 is made to avoid any surface irregularity at the inner periphery of the bearing 37.
  • the inner flange 55 of the fan 48 thus delimits an opening for the passage of the shaft 13 and is interposed radially between the outer periphery of the shaft 13 and the inner periphery of the ring 371.
  • the outer portion 53 of the fan 48 carrying the blades 54 may be fixed on the corresponding end face of the rotor body 22.
  • an adhesive or resin deposit may be made on the contact face of the fan 48 and / or on the bearing face of the pole wheel 24, 25 before the fitting of the bearing 37 on the shaft 13.
  • the varnish may also participate in the vibration resistance of the fan 48 .
  • the fan 48 may include indexing means 57 angular relative to the rotor body 22, to ensure proper angular positioning of the blades 54 of the fan 48.
  • indexing means 57 may be constituted by one or more holes in the fan 48 and intended to cooperate with one or more complementary shaped projecting elements from the rotor body 22.
  • the structure of the indexing means 57 can of course be reversed, that is to say that the salient elements are carried by the fan 48 and the holes corresponding parts are formed in the rotor body 22.
  • connection tabs 60 of the excitation coil 31 may advantageously be located between the connecting cup 56 and an axial end face of the rotor body 22, as illustrated. in FIG. 5. This makes it possible to protect the tabs with respect to the external environment.
  • the blades 54 are directed axially on the side of the rotor body 22. In other words, the blades 54 extend in a direction opposite to that of the bearing 37.
  • the fan 48 is extended by an annular target holder 61 belonging to means for monitoring the angular position of the rotor 12.
  • the target holder 61 has an annular wall on the inner periphery of which is fixed a target, made for example in plasto-magnet. This target is intended to be located facing at least one magnetic field sensor, including Hall effect, which is stationary relative to the rotor 12.
  • a second fan 48 ' is fixed on the end face of the rotor body 22.
  • This second fan 48' may consist of a fan conventionally fixed on one end face of the body of the rotor. rotor 22.
  • This second fan 48 ' is superimposed radially relative to the fan 48 integrated in the bearing 37.
  • the blades 54' of the second fan 48 ' are implanted in a diameter greater than that according to which are implanted the blades 54 of the fan 48 integrated in the In other words, the blades 54 'of the fan 48' are situated radially farther from the shaft 13 than the blades 54 of the fan 48 integrated in the bearing 37.
  • the blades 54 'of the fan 48' may be implanted closer to the shaft 13 than blades 54 of the fan 48 integrated in the bearing 37.
  • Such a dual fan configuration increases the flow of cooling air. ent of the electric machine.
  • the fan 48 may be made of a plastic or metal material.
  • the rear fan will be attached to the rear bearing and the front fan can be attached to the front bearing.
  • the front fan or the rear fan can be attached to its associated bearing.
  • Figure 1 describes a centrifugal fan but it will not depart from the scope of the invention by replacing the centrifugal fan with other types of fan such as axial fans.
  • the description describes a ball bearing but it will not depart from the scope of the invention by replacing the ball bearing with another type of bearing such as a needle bearing.

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

Abstract

L'invention porte principalement sur un rotor (12) de machine électrique tournante (10) notamment de véhicule automobile, le rotor comportant un arbre (13) s'étendant suivant un axe (X); un corps de rotor (22) monté sur l'arbre (13); au moins un roulement (37) monté sur l'arbre (13); et un ventilateur (48) monté sur l'arbre (13) et disposé axialement entre le roulement (37) et le corps de rotor (22); et le ventilateur (48) est fixé sur le roulement (37).

Description

ROTOR DE MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE MUNIE D'AU MOINS UN ROULEMENT À VENTILATEUR INTÉGRÉ
La présente invention porte sur un rotor de machine électrique tournante muni d'au moins un roulement à ventilateur intégré. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des alternateurs et des machines électriques réversibles pour véhicule automobile. Un alternateur transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique. Une machine réversible permet également de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule.
De façon connue en soi, un alternateur tel que décrit dans le document EP0762617 comporte un carter et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes solidaire en rotation d'un arbre, et un stator qui entoure le rotor avec présence d'un entrefer. Une poulie est fixée sur l'extrémité avant de l'arbre. Le stator comporte un corps en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches pour le montage des enroulements de phase du bobinage statorique. Ces enroulements de phase sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à un module électronique de puissance comportant des éléments redresseurs, tels que des diodes ou des transistors.
Par ailleurs, le rotor comporte un corps formé par deux roues polaires ayant chacune un plateau d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes. Les griffes d'une roue sont dirigées axialement vers le plateau de l'autre roue. Chaque griffe d'une roue polaire pénètre dans l'espace existant entre deux griffes voisines de l'autre roue polaire, de sorte que les griffes des roues polaires sont imbriquées les unes par rapport aux autres. Le rotor peut comporter des aimants pour améliorer les performances magnétiques de la machine électrique.
Les paliers du carter comportent des ouvertures sensiblement latérales en vue de permettre le refroidissement de l'alternateur par circulation d'air engendrée par la rotation de ventilateurs positionnés sur les faces d'extrémité du rotor.
Les ventilateurs sont fixés généralement par soudage sur les faces d'extrémité du corps de rotor. Or, une telle opération est susceptible, du fait du passage des courants de soudure, de causer une détérioration des aimants du rotor. En outre, elle prend du temps lors du procédé de fabrication de la machine électrique.
L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un rotor de machine électrique tournante notamment de véhicule automobile. Selon l'invention, le rotor comporte :
- un arbre s'étendant suivant un axe ;
- un corps de rotor monté sur l'arbre ;
- au moins un roulement monté sur l'arbre ; et
- un ventilateur monté sur l'arbre et disposé axialement entre le roulement et le corps de rotor.
En outre selon l'invention, le ventilateur est fixé sur le roulement.
Ainsi, le ventilateur et le roulement forme une seule pièce solidaire mécaniquement. L'invention permet ainsi, grâce à l'utilisation du roulement à ventilateur intégré, d'économiser une étape de fixation par soudage du ventilateur sur le corps du rotor. Cela permet également de remplacer les deux étapes d'insertion individuelle du ventilateur puis du roulement par une seule étape d'insertion des deux pièces formant un ensemble. Le procédé de montage du rotor est donc simplifié et plus rapide.
En outre, avec la suppression de l'étape de soudure du ventilateur sur le corps de rotor, les aimants du rotor ne sont plus affectés par le passage du courant de soudure.
De plus, la présente invention peut permettre d'équilibrer le rotor directement sur une face d'extrémité axiale qui peut être dégagée grâce à la fixation du ventilateur sur le roulement.
Selon une réalisation, le ventilateur est fixé sur le roulement par sertissage, soudage, ou collage.
Selon une réalisation, le roulement comporte une bague interne et une bague externe. Dans cette réalisation, le ventilateur comporte une portion externe portant des pales, un rebord interne fixé sur la bague interne du roulement et une coupelle de liaison entre le rebord interne et la portion externe portant les pales. Selon une réalisation, les pales sont dirigées axialement du côté opposé au corps de rotor.
Selon une réalisation, les pales sont dirigées axialement du côté du corps de rotor.
Selon une réalisation, le rotor comporte, en outre, une bobine d'excitation enroulée sur une partie du corps de rotor et des pattes de connexion de la bobine d'excitation sont situées entre la coupelle de liaison et une face d'extrémité axiale du corps de rotor. Cela permet d'assurer une protection des pattes par rapport à l'environnement extérieur.
Selon une réalisation, la bague interne comporte un dégagement pour recevoir le rebord interne du ventilateur.
Selon une réalisation, la portion externe portant les pales est fixée sur une face d'extrémité du corps de rotor.
Selon une réalisation, le ventilateur comporte des moyens d'indexage angulaire par rapport au corps de rotor. On garantit ainsi un positionnement angulaire correct des pales du ventilateur par rapport au rotor.
Selon une réalisation, le ventilateur est prolongé par un porte-cible de forme annulaire appartenant à des moyens de suivi de la position angulaire du rotor.
Selon une réalisation, ledit rotor comporte un deuxième ventilateur superposé radialement par rapport au ventilateur intégré au roulement.
Selon une réalisation, l'ensemble formé par le roulement et le ventilateur est monté par emmanchement sur l'arbre. Cela permet de supprimer l'opération de centrage du ventilateur par rapport à l'arbre et d'améliorer la précision de centrage du ventilateur sur l'arbre. Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une machine électrique tournante caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor tel que précédemment défini.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un alternateur selon la présente invention ;
La figure 2 est une vue en coupe du roulement à ventilateur intégré selon la présente invention ;
La figure 3 est une vue en perspective éclatée du rotor selon l'invention ;
La figure 4 est une vue en perspective du rotor de la figure 3 dans un état assemblé ; La figure 5 est une vue en coupe longitudinale partielle de l'arrière de l'alternateur selon l'invention illustrant le montage du roulement à ventilateur intégré selon l'invention sur l'arbre ;
La figure 6 est une vue illustrant une première variante de réalisation de roulement à ventilateur intégré selon la présente invention ; La figure 7 est une vue illustrant une deuxième variante de réalisation de roulement à ventilateur intégré selon la présente invention ;
La figure 8 est une vue en perspective illustrant une configuration de rotor selon l'invention comportant deux ventilateurs sur une de ses faces d'extrémité. Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
On a représenté, sur la figure 1 , une machine électrique tournante 10 compact et polyphasé, notamment pour véhicule automobile. Cette machine électrique tournante 10 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique et peut être réversible. Une telle machine 10 réversible permet de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule. Cette machine électrique tournante 10 comporte un carter 1 1 et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes 12 comportant un arbre 13 d'axe X, et un stator 16 qui entoure le rotor 12. Une poulie 14 est fixée sur l'arbre 13. Cette poulie appartient à un dispositif de transmission de mouvement à courroie entre la machine électrique tournante 10 et le moteur thermique du véhicule automobile. L'axe X de l'arbre 13 forme l'axe de rotation du rotor 12.
Le stator 16 comporte un corps 19 en forme d'un paquet de tôles doté de dents délimitant des encoches pour le montage des phases du stator. Chaque phase comporte au moins un enroulement traversant les encoches du corps 19 du stator 16 et forme, avec toutes les phases, un chignon avant 20 et un chignon arrière 21 de part et d'autre du corps de stator 19.
Les enroulements sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles reliées entre elles par exemple par soudage. Ces enroulements sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à un module de puissance comportant des éléments redresseurs tels que des diodes ou des transistors du type MOSFET, notamment lorsqu'il s'agit d'un alterno-démarreur comme décrit par exemple dans le document FR2745445.
Le rotor 12 comporte, en outre, un corps 22 formé par deux roues polaires 24, 25 présentant chacune un plateau 28 d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes 29 par exemple de forme trapézoïdale et d'orientation axiale. Les griffes 29 d'une roue 24, 25 sont dirigées axialement vers le plateau 28 de l'autre roue. Chaque griffe 29 d'une roue polaire 24, 25 pénètre dans l'espace existant entre deux griffes 29 voisines de l'autre roue polaire, de sorte que les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont imbriquées les unes par rapport aux autres.
La périphérie externe des griffes 29 définit avec la périphérie interne du corps 19 du stator 16 un entrefer entre le stator 16 et le rotor 12.
Un noyau cylindrique 30 est intercalé axialement entre les plateaux 28 des roues 24, 25. En l'occurrence, le noyau 30 consiste en deux demi- noyaux appartenant chacun à l'un des plateaux 28. Ce noyau 30 porte à sa périphérie externe une bobine d'excitation 31 bobinée dans un isolant intercalé radialement entre le noyau 30 et la bobine 31 .
Par ailleurs, le carter 1 1 comporte des paliers avant 35 et arrière 36 assemblés l'un avec l'autre. Les paliers 35, 36 sont de forme creuse et sont chacun en contact centralement un roulement à billes 37 pour le montage à rotation de l'arbre 13 du rotor. Le palier arrière 36 porte un porte-balais 40 muni de balais 41 destinés à venir frotter contre des bagues 44 d'un collecteur 45 reliées par des liaisons filaires au bobinage d'excitation 31 . Les balais 41 sont reliés électriquement à un régulateur de tension.
Les paliers avant 35 et arrière 36 comportent des ouvertures sensiblement latérales avant 50 et arrière 51 en vue de permettre le refroidissement de la machine électrique tournante 10 par circulation d'air engendrée par la rotation de ventilateurs 48. Les ouvertures latérales avant 50 et arrière 51 sont situées en regard des chignons respectivement avant 20 et arrière 21 . Plus précisément, comme on peut le voir sur la figure 2, chaque roulement 37 d'axe Y comporte une bague interne 371 et une bague externe 372. Un ventilateur 48 est fixé sur la bague interne 371 du roulement 37 correspondant. Dans une variante de réalisation, le ventilateur 48 pourra être fixé sur la bague externe 372. De préférence, le ventilateur 48 est fixé sur la bague interne 371 par sertissage. En variante, le ventilateur 48 pourrait être fixé par soudage ou collage.
L'ensemble formé par le roulement 37 et le ventilateur 48 intégré est monté emmanché sur l'arbre 13, tel que cela est illustré sur les figures 3, 4, et 5. La bague interne 371 est ainsi montée sur l'arbre 13 via un ajustement serré. En l'occurrence, comme cela est visible sur les figures 2 et 5, le ventilateur 48 comporte une portion 53 radialement externe portant des pales 54 dirigées axialement du côté opposé au corps de rotor 22, un rebord 55 radialement interne fixé sur la bague interne 371 du roulement 37, et une coupelle de liaison 56 assurant une liaison entre le rebord interne 55 et la portion externe 53 portant les pales 54. De préférence, la configuration du ventilateur 48 est telle que les pales 54 sont déportées axialement par rapport au rebord interne 55. Cela permet d'optimiser le soufflage de l'air sur les chignons du bobinage 20 et 21 . Dans cet exemple, la bague interne 371 comporte un dégagement 58 pour recevoir le rebord interne 55 du ventilateur 48. Le dégagement 58 est réalisé de manière à éviter toute irrégularité de surface à la périphérie interne du roulement 37. Le rebord interne 55 du ventilateur 48 délimite ainsi une ouverture pour le passage de l'arbre 13 et est intercalé radialement entre la périphérie externe de l'arbre 13 et la périphérie interne de la bague 371 .
La portion externe 53 du ventilateur 48 portant les pales 54 pourra être fixée sur la face d'extrémité correspondante du corps de rotor 22. A cette fin, un dépôt de colle ou de résine pourra être réalisé sur la face de contact du ventilateur 48 et/ou sur la face d'appui de la roue polaire 24, 25 avant l'emmanchement du roulement 37 sur l'arbre 13. Lors de l'imprégnation du rotor 12, le vernis pourra également participer à la tenue en vibration du ventilateur 48.
Par ailleurs, comme cela est illustré par les figures 3 et 4, une fois l'ensemble formé par le ventilateur 48 et le roulement 37 monté sur l'arbre 13, les axes X et Y sont confondus.
De plus, le ventilateur 48 pourra comporter des moyens d'indexage 57 angulaire par rapport au corps de rotor 22, afin de garantir un positionnement angulaire correct des pales 54 du ventilateur 48. Ces moyens d'indexage 57 pourront être constitués par un ou plusieurs trous ménagés dans le ventilateur 48 et destinés à coopérer avec un ou plusieurs éléments saillants de forme complémentaire issus du corps de rotor 22. En variante, la structure des moyens d'indexage 57 pourra bien entendu être inversée, c'est-à-dire que les éléments saillants sont portés par le ventilateur 48 et les trous correspondants sont ménagés dans le corps de rotor 22.
Pour le ventilateur 48 situé du côté du collecteur, des pattes de connexion 60 de la bobine d'excitation 31 pourront avantageusement être situées entre la coupelle de liaison 56 et une face d'extrémité axiale du corps de rotor 22, tel que cela est illustré par la figure 5. Cela permet d'assurer une protection des pattes par rapport à l'environnement extérieur.
En variante, dans le mode de réalisation de la figure 6, les pales 54 sont dirigées axialement du côté du corps de rotor 22. Autrement dit, les pales 54 s'étendent dans une direction opposée à celle du roulement 37. Dans le mode de réalisation de la figure 7, le ventilateur 48 est prolongé par un porte-cible 61 annulaire appartenant à des moyens de suivi de la position angulaire du rotor 12. Le porte-cible 61 comporte une paroi annulaire sur la périphérie interne de laquelle est fixée une cible, réalisée par exemple en plasto-aimant. Cette cible est destinée à être située en regard d'au moins un capteur de champ magnétique, notamment à effet Hall, qui est immobile par rapport au rotor 12.
Dans le mode de réalisation de la figure 8, un deuxième ventilateur 48' est fixé sur la face d'extrémité du corps de rotor 22. Ce deuxième ventilateur 48' pourra consister en un ventilateur classiquement fixé sur une face d'extrémité du corps de rotor 22. Ce deuxième ventilateur 48' est superposé radialement par rapport au ventilateur 48 intégré au roulement 37. Les pales 54' du deuxième ventilateur 48' sont implantées suivant un diamètre supérieur à celui suivant lequel sont implantées les pales 54 du ventilateur 48 intégré au roulement 37. Autrement dit, les pales 54' du ventilateur 48' sont situées radialement plus éloigné de l'arbre 13 que des pales 54 du ventilateur 48 intégré au roulement 37. En variante, les pales 54' du ventilateur 48' pourront toutefois être implantées plus proche de l'arbre 13 que des pales 54 du ventilateur 48 intégré au roulement 37. Une telle configuration à double ventilateurs permet d'augmenter le flux d'air de refroidissement de la machine électrique.
De préférence, le ventilateur 48 pourra être réalisé dans un matériau plastique ou métallique. Toujours de préférence, le ventilateur arrière pourra être fixé sur le roulement arrière et le ventilateur avant pourra être fixé sur le roulement avant. En variante, seulement le ventilateur avant ou le ventilateur arrière pourra être fixé sur son roulement associé.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. Par exemple, la figure 1 décrit un ventilateur centrifuge mais on ne sortira pas du cadre de l'invention en remplaçant le ventilateur centrifuge par d'autres types de ventilateur tel que des ventilateurs axiaux. De même, la description décrit un roulement à billes mais on ne sortira pas du cadre de l'invention en remplaçant le roulement à billes par un autre type de roulement tel qu'un roulement à aiguilles.
En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Rotor de machine électrique tournante (10) notamment de véhicule automobile, le rotor (12) comportant :
- un arbre (13) s'étendant suivant un axe (X) ;
- un corps de rotor (22) monté sur l'arbre (13) ;
- au moins un roulement (37) monté sur l'arbre (13) ; et
- un ventilateur (48) monté sur l'arbre (13) et disposé axialement entre le roulement (37) et le corps de rotor (22) ;
caractérisé en ce que le ventilateur (48) est fixé sur le roulement (37).
2. Rotor de machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le ventilateur (48) est fixé sur le roulement (37) par sertissage, soudage, ou collage.
3. Rotor de machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le roulement (37) comporte une bague interne (371 ) et une bague externe (372) et en ce que le ventilateur (48) comporte une portion externe (53) portant des pales (54), un rebord interne (55) fixé sur la bague interne (371 ) du roulement (37) et une coupelle de liaison (56) entre le rebord interne (55) et la portion externe (53) portant les pales (54).
4. Rotor de machine électrique tournante selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pales (54) sont dirigées axialement du côté opposé au corps de rotor (22).
5. Rotor de machine électrique tournante selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pales (54) sont dirigées axialement du côté du corps de rotor (22).
6. Rotor de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le rotor (12) comporte, en outre, une bobine d'excitation (31 ) enroulée sur une partie du corps de rotor (22) et en ce que des pattes de connexion (60) de la bobine d'excitation (31 ) sont situées entre la coupelle de liaison (56) et une face d'extrémité axiale du corps de rotor (22).
7. Rotor de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la bague interne (371 ) comporte un dégagement (58) pour recevoir le rebord interne (55) du ventilateur (48).
8. Rotor de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la portion externe (53) portant les pales (54) est fixée sur une face d'extrémité du corps de rotor (22).
9. Rotor de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le ventilateur (48) comporte des moyens d'indexage (57) angulaire par rapport au corps de rotor (22).
10. Rotor de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le ventilateur (48) est prolongé par un porte-cible (61 ) de forme annulaire appartenant à des moyens de suivi de la position angulaire du rotor.
1 1 . Rotor de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième ventilateur (48') superposé radialement par rapport au ventilateur (48) intégré au roulement (37).
12. Rotor de machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que l'ensemble formé par le roulement (37) et le ventilateur (48) est monté par emmanchement sur l'arbre (13).
13. Machine électrique tournante caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor (12) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3091070A1 (fr) * 2018-12-20 2020-06-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Support de cible magnétique pour machine électrique tournante

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0762617A1 (fr) 1995-08-11 1997-03-12 Nippondenso Co., Ltd. Alternateur pour véhicule
FR2745445A1 (fr) 1996-02-28 1997-08-29 Valeo Electronique Alternateur de vehicule automobile utilise comme generateur et comme moteur electrique pour le demarrage du moteur a combustion interne du vehicule
FR2884367A1 (fr) * 2005-04-08 2006-10-13 Valeo Equip Electr Moteur Cible appartenant a des moyens de suivi de la position d'un rotor d'une machine electrique tournante et machine electrique tournante comportant une telle cible
FR2922379A1 (fr) * 2007-10-10 2009-04-17 Denso Corp Alternateur automobile
DE102012223711A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
DE102015102663A1 (de) * 2014-03-05 2015-09-10 Remy Technologies, L.L.C. Komponente für eine elektrische Maschine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0762617A1 (fr) 1995-08-11 1997-03-12 Nippondenso Co., Ltd. Alternateur pour véhicule
FR2745445A1 (fr) 1996-02-28 1997-08-29 Valeo Electronique Alternateur de vehicule automobile utilise comme generateur et comme moteur electrique pour le demarrage du moteur a combustion interne du vehicule
FR2884367A1 (fr) * 2005-04-08 2006-10-13 Valeo Equip Electr Moteur Cible appartenant a des moyens de suivi de la position d'un rotor d'une machine electrique tournante et machine electrique tournante comportant une telle cible
FR2922379A1 (fr) * 2007-10-10 2009-04-17 Denso Corp Alternateur automobile
DE102012223711A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
DE102015102663A1 (de) * 2014-03-05 2015-09-10 Remy Technologies, L.L.C. Komponente für eine elektrische Maschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3091070A1 (fr) * 2018-12-20 2020-06-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Support de cible magnétique pour machine électrique tournante

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