FR2884367A1 - 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 - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une Cible (41) appartenant à des moyens de suivi (4) de la rotation d'un rotor solidaire d'un arbre d'une machine électrique tournante dotée d'au moins un roulement (36) de montage rotatif de l'arbre (1), caractérisé en ce que la cible (41) est fixée sur le roulement (36)La machine électrique tournante est caractérisée en ce qu'elle comporte une telle cible.Application : véhicule automobile

Description

2884367 1
Cible appartenant à des moyens de suivi de la position d'un rotor d'une machine électrique tournante et machine électrique tournante comportant une telle cible".
Domaine de l'invention L'invention concerne en général les moyens de suivi de la position d'un rotor d'une machine électrique tournante polyphasée et les machines électriques tournantes polyphasées comportant de tels moyens de suivi.
Plus précisément, l'invention concerne une cible appartenant aux moyens de suivi et une machine électrique tournante polyphasée comprenant un arbre rotatif, un rotor solidaire en rotation de l'arbre, un stator polyphasé fixe entourant le rotor, et des moyens de suivi de la position du rotor, ces moyens comprenant une cible annulaire entourant l'arbre et solidaire en rotation de cet arbre, et au moins un capteur fixe disposé à proximité de la cible et coopérant avec celle-ci.
Le stator de cette machine comporte un carter fixe portant au moins un roulement pour le montage rotatif de l'arbre du rotor.
Etat de la technique Des machines de ce type sont connues de l'art antérieur, et notamment de la demande de brevet WO 01/69762. Dans ce document la machine électrique tournante est un alternateur réversible, appelé alterno- démarreur, qui est apte à être utilisé dans un véhicule automobile à moteur thermique, d'une part, comme générateur électrique et d'autre part, comme moteur électrique notamment pour le démarrage du moteur thermique du véhicule. Cette machine est équipée de 2884367 2 moyens de suivi de la position de son rotor. Ces moyens de suivi comportent une cible, qui est dans un mode de réalisation liée en rotation au rotor ou à un ventilateur fixé sur le rotor. Cette cible comporte une partie magnétique annulaire portée par une âme constituant un porte-cible.
L'âme est liée en rotation par coopération de formes au rotor ou au ventilateur.
En variante l'âme est d'un seul tenant avec le 10 ventilateur.
Ces dispositions donnent satisfaction.
Néanmoins il peut être souhaitable de rendre encore plus facile le montage de la cible dans la machine.
Objet de l'invention Dans ce contexte, la présente invention a pour but de répondre au souhait mentionné ci-dessus.
A cette fin, la cible de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que la cible est fixée sur le roulement pour le montage rotatif de l'arbre du rotor de la machine électrique tournante.
La machine électrique tournante par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'elle comporte une telle cible.
Grâce à l'invention la cible et le roulement forment un ensemble manipulable et transportable que l'on peut former par avance dans un lieu différent ou dans le même lieu que celui dans lequel est assemblé en final la machine.
2884367 3 Le montage de cet ensemble dans la machine est aisé et permet de réduire le temps d'assemblage final de la machine.
Grâce à l'invention on peut également rénover plus 5 facilement la machine car l'on peut démonter de manière aisée le roulement équipé de sa cible et changer cet ensemble.
On tire partie du fait que la cible est centrée sur la bague du roulement elle-même montée serrée sur l'arbre 10 du rotor.
Cette solution permet de simplifier le ventilateur adjacent de la machine et/ou le rotor de la machine, ainsi que de ménager les pièces adjacentes, notamment le collecteur portant les bagues collectrices, puisque la cible est attelée au roulement.
De plus on a une plus grande liberté en ce qui concerne la forme de l'âme de la cible constituant le porte-cible car cette âme peut être implantée à distance du ventilateur et être configurée pour ne pas interférer avec la bague extérieure du roulement concerné et le palier adjacent de la machine.
On peut utiliser un porte-capteurs et un ou des capteurs du type de ceux de l'art antérieur, le carter de 25 la machine étant inchangé.
La dimension axiale du roulement est de préférence conservée, seul l'alésage interne du roulement est modifié localement pour réception de la périphérie interne de la cible.
La solution est donc simple et économique.
On appréciera également que l'âme de la cible peut 35 être fixée aisément de différente manière sur la bague du roulement concernée.
2884367 4 Cette fixation peut être réalisée par sertissage, encliquetage et/ou collage.
On notera qu'il est plus aisé de fixer par collage la cible sur le roulement avant montage de celui-ci sur l'arbre que de fixer par collage en final la cible sur un autre constituant de la machine, ce type de collage, de préférence par points, étant en final plus difficile à maîtriser et plus coûteux car notamment il augmente le temps d'assemblage de la machine du fait qu'il faut attendre que la colle sèche.
De préférence le roulement présente un logement interne pour la périphérie interne de la cible en sorte que le diamètre interne de la périphérie interne de la cible soit égale ou supérieur au diamètre de l'alésage interne de la bague interne du roulement pour ménager la fixation de la cible au roulement lors du montage final de l'arbre dans l'alésage interne de la bague interne du roulement sur laquelle est fixée la cible (41).
Dans un mode de réalisation, la bague interne du roulement comporte une gorge formée dans ce logement pour la fixation par sertissage ou par encliquetage de la périphérie interne de l'âme que comporte la cible.
La gorge présente, de préférence, un flanc incliné pour réception de la périphérie interne de l'âme Avantageusement la bague interne du roulement comporte des crans pour parfaire le blocage en rotation de l'âme de la cible.
Dans un mode de réalisation la face avant ou arrière concernée de la bague interne du roulement comporte des crans pour parfaire le blocage en rotation de l'âme adaptée à venir en contact avec cette face notamment suite à une opération de sertissage ou d'encliquetage.
En variante les crans sont réalisés à la périphérie 35 interne de la cible.
Les crans peuvent consister en des stries ou en des picots.
2884367 5 On appréciera que l'arbre assure en final un verrouillage de l'assemblage de la cible avec le roulement, l'âme de la cible étant, de préférence, prise en sandwich entre le roulement et l'arbre Dans un mode de réalisation l'âme est métallique en sorte qu'elle peut être réalisée économiquement et aisément par emboutissage à la presse.
Suivant d'autres caractéristiques prises isolément 10 ou en combinaison: l'âme est dotée de moyens de renfort; l'âme est nervurée pour former des moyens de renfort et rigidifier la cible en sorte que celle-ci peut tourner à grande vitesse et que l'on garantie l'entrefer entre la cible et le ou les capteurs et donc que l'on obtient une bonne précision de positionnement du ou des capteurs par rapport à la cible; l'âme comporte entre sa périphérie externe et sa périphérie interne un fond doté d'une partie d'orientation transversale prolongée vers l'intérieur par une partie de décalage conformée pour réaliser un décalage axiale entre les périphéries interne et externe du fond; la partie de décalage se raccorde à la périphérie interne de l'âme destinée à être assemblée au roulement et est destinée à notamment éviter toute interférence avec la bague extérieure du roulement et avec la douille de montage du roulement que présente le palier avant ou arrière concerné de la machine électrique; la partie de décalage est une partie inclinée; une entretoise de renfort de la cible en matière élastique, par exemple en élastomère ou en caoutchouc, est intercalée axialement entre le ventilateur adjacent solidaire du rotor et le fond de l'âme pour filtrer les vibrations et éviter une ouverture de l'âme lorsque la cible tourne à grande vitesse; 2884367 6 le fond de l'âme présente une portée de centrage pour l'entretoise; le ventilateur présente une portée de centrage pour l'entretoise; la cible comprend une partie magnétique annulaire et des moyens de renfort supplémentaires enveloppant la partie magnétique d'un côté radialement extérieur, pour encore mieux maîtriser l'entrefer entre la cible et le ou les capteurs et donc obtenir une bonne précision de positionnement du ou des capteurs par rapport à la cible.
Dans un mode de réalisation ces moyens de renfort forment un cylindre enveloppant la partie magnétique annulaire sur toute la circonférence de cette partie.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse, le ou les capteurs sont disposés radialement à l'extérieur de la cible annulaire, en regard de celle-ci.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une machine électrique tournante polyphasée selon l'invention, - la figure 2 est une vue de détail du roulement porte-cible, conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, logés dans l'encart de la figure 1 repéré par la flèche A; - la figure 3 est une vue de détail de l'entretoise 35 en matière élastique logée dans l'encart de la figure 1 repéré par la flèche A 2884367 7 - la figure 4 est une vue latérale de la cible avant son montage sur le roulement arrière; - la figure 5 est une vue selon la flèche B de la figure 4; - la figure 6 est une vue à plus grande échelle de la figure 2.
Exemples de réalisation de l'invention La machine électrique tournante représentée sur la figure 1 est un alternateur pour véhicule automobile fonctionnant de manière réversible. Un tel alternateur est appelé alternodémarreur et comprend un arbre rotatif 1, un rotor 2 solidaire en rotation de l'arbre 1, un stator polyphasé 3 fixe entourant le rotor 2, et des moyens 4 de suivi de la position du rotor 2.
L'axe de l'arbre 1 définit l'axe de rotation X-X' de la machine électrique, ici du type polyphasé.
Le rotor 2 est solidaire de l'arbre 1 et forme avec 20 celui-ci un ensemble rotorique.
Comme mieux visible dans les figures 2 à 5 les moyens de suivi 4 comportent une cible 41, qui dans cette forme de réalisation comporte une partie magnétique 150.
Le rotor 2 est un rotor à griffes, qui comprend deux roues polaires à griffes 21 et un bobinage 22 d'excitation disposé entre les roues polaires 21. Chaque roue 21 comporte un flasque s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'arbre 1 et portant à sa périphérie externe des dents d'orientation axiale dirigées vers le flasque de l'autre roue polaire. Les dents sont décalées circonférentiellement d'une roue polaire à l'autre et s'interpénètrent. Elles présentent chacune une forme trapézoïdale. Les flasques sont percés chacun d'un alésage central recevant l'arbre 1, et sont solidarisés en rotation à cet arbre par des moletages de l'arbre emmanchés à force dans l'alésage central des 2884367 8 flasques des roues 21. Un noyau est interposé entre les flasques des roues polaires pour porter le bobinage 22.
Dans un mode de réalisation le noyau est distinct des flasques, en variante (figure 1) le noyau est en deux parties, chaque partie étant d'un seul tenant avec le flasque concerné.
Lorsque le bobinage 22 inducteur est alimenté électriquement, les dents de l'une des roues polaires 21 définissent des pôles Nord, tandis que les dents de l'autre roue polaire 21 définissent des pôles Sud.
Le stator 3 est destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule. Ce stator 3 comprend quant à lui, d'une part, des paliers avant et arrière 31 et 32, qui sont refermés l'un sur l'autre et fixés l'un avec l'autre ici avec des tirants dont l'un est visible et est référencé en 33 sur la figure 1 pour former un carter, et d'autre part, un ensemble statorique 34 comprenant un corps de stator et portant un jeu de bobinages statoriques.
Le corps de stator de l'ensemble statorique est solidaire du carter fixe 31, 32 du stator et est porté intérieurement par celui-ci. Ici par simplicité les paliers n'ont pas été représentés en coupe. De manière connue, l'ensemble statorique 34 entoure le rotor 2 et comporte un corps sous la forme d'un paquet de tôles dans lequel sont ménagées une série d'encoches contenant des enroulements à raison d'au moins un enroulement par phase que comporte l'alterno-démarreur ici du type triphasé, en variante du type hexaphasé. Les enroulements peuvent être du type à bobines séparées, à bobines enchevêtrées ou du type à barres par exemple en forme de U comme décrit dans le document WO 92/06527.
Les paliers 31 et 32 de forme creuse sont ajourés pour la circulation de l'air à l'intérieur de la machine du type compact et à ventilation interne, le rotor 2 portant ici à chacune de ses extrémités axiales respectivement un ventilateur avant 23 et arrière 24.
2884367 9 Le ventilateur arrière 24 est plus puissant que le ventilateur avant 23. En variante seul le ventilateur arrière 24 est prévu.
Chaque palier 31, 32, ici en aluminium, du carter 5 fixe du stator 3 porte centralement un roulement à billes 35, 36.
Ainsi le carter du stator 3, comportant ici les paliers 31, 32, porte centralement aux moins un roulement à billes pour le montage rotatif de l'arbre 1 du rotor 2. 10 Ces roulements 35, 36 supportent respectivement l'extrémité avant et arrière de l'arbre 1 et sont ici à une seule rangée de billes implantés entre une bague interne tournante et une bague externe fixe.
Suivant une caractéristique de l'invention, il est tiré partie dans le mode de réalisation de la figure 1 du roulement arrière 36 de montage rotatif de l'arbre 1 du rotor 2 pour former un ensemble manipulable et transportable comprenant le roulement 36 et la cible 41, ici de forme annulaire.
Plus précisément la cible 41 est attelée à fixation, de manière décrite ci-après, à la bague interne tournante du roulement 36.
Le roulement arrière 36 du palier arrière 32 est 25 ici de plus petite taille que le roulement avant 35 du palier avant 31.
L'arbre 1 se prolonge au-delà du palier avant 31, pour porter un organe de transmission de mouvement 5 sous la forme d'une poulie fixée, ici à l'aide d'un écrou non référencé, sur l'arbre 1 à l'extérieur dudit palier. Cette poulie, solidaire en rotation de l'arbre 1, est destinée à coopérer avec une courroie à rainures en V (non représentée) par laquelle le moteur thermique du véhicule automobile entraîne l'arbre 1 et l'ensemble du rotor 2 lorsque la machine électrique fonctionne en mode générateur. Cette poulie et la courroie qui lui est associée permettent également en sens inverse à la 2884367 10 machine électrique d'entraîner le moteur thermique du véhicule, lorsque ladite machine fonctionne en mode démarreur. La transmission de mouvement entre l'arbre 1 et le moteur thermique du véhicule en variante peut comporter des engrenages, au moins une chaîne des poulies à écartement variable et/ou au moins une courroie. Ainsi l'organe de transmission de mouvement 5 peut avoir de nombreuses configurations et consister en un engrenage, en une roue dentée, en une poulie etc. Les extrémités du bobinage 22 du rotor 2 sont reliées chacune par une liaison filaire à des bagues collectrices 11 portées par l'extrémité arrière de l'arbre 1 à l'extérieur du carter.
Pour ce faire l'extrémité arrière de l'arbre 1 est de plus petite taille que l'extrémité avant de l'arbre 1.
Un collecteur (non référencé à la figure 1 et mieux visible dans la partie basse de cette figure 1) porte les bagues collectrices 11. Ce collecteur est emmanché à force sur l'extrémité arrière de l'arbre 1 et comporte un corps portant les bagues 11 et un anneau (non référencé) pour liaison avec les extrémités du bobinage d'excitation 22. Ce collecteur est mieux visible à la figure 8 du document FR A 2 710 200 auquel on se reportera.
Les bobinages de l'ensemble statorique 34 sont quant à eux reliées par une liaison à câbles et connecteurs à un étage de puissance d'un dispositif électronique de gestion et de commande, non représenté, disposé à l'extérieur de la machine. On voit à la figure 1 l'une des sorties des bobinages statoriques.
En variante l'étage de puissance du module de gestion et de commande est porté par le palier arrière de 1'alterno-démarreur.
Ici la machine est du type de celle décrite dans le document WO 01/69762 auquel on se reportera.
Ainsi les moyens 4 de suivi de la position du rotor 2 comprennent une cible annulaire 41 entourant l'arbre 1 et solidaire en rotation de cet arbre 1, et au moins un 2884367 11 capteur fixe 42 disposé à proximité de la cible 41 et coopérant avec celle-ci. Les moyens 4 comprennent typiquement trois capteurs 42, de type à effet Hall dont un seul est visible à la figure 1.
Les capteurs 42 sont montés fixes sur le palier arrière 32, à l'intérieur de ce palier 32. Ces capteurs sont montés sur un porte-capteurs 142 disposé du côté du palier arrière opposé au rotor 2.
Sous l'effet de la rotation de la cible 41 10 conjointement avec l'arbre 1, le champ magnétique reçu par chaque capteur 42 varie.
Ces capteurs 42 sont reliés au dispositif électronique de gestion et de commande, et transmettent à celui-ci des signaux fonction des champs magnétiques reçus, ce dispositif traitant lesdits signaux pour en déduire la position angulaire du rotor 2.
Le dispositif électronique de gestion et de commande est du type décrit dans le document FR A 2 745 444, et comprend un étage de puissance doté d'un onduleur, par exemple à transistors du type MOSFET, constituant un convertisseur transformant le courant alternatif produit par le stator 3 en courant continu, des moyens de commande recevant les informations des capteurs 42, et des moyens de régulation du courant d'excitation du bobinage 12 du rotor 2. Ces moyens de régulation sont reliés électriquement à un dispositif porte-balais, non représenté, comprenant des balais en contact avec les bagues 11 portées par l'arbre 1.
La cible annulaire 41 s'étend dans un plan perpendiculaire à l'arbre 1, est centrée sur l'arbre 1 et est disposée d'un côté axial arrière du rotor 2.
La cible s'étend dans ce mode de réalisation sensiblement autour du roulement arrière 36, à l'intérieur du palier arrière 32 et du carter 31, 32.
Comme visible dans les figures 2 et 6, la cible est selon l'invention solidaire de la bague interne 136 tournante ici du roulement à billes arrière 36, qui est 2884367 12 ainsi un roulement à billes instrumenté. La cible est donc solidaire en rotation et également en translation de l'extrémité arrière de l'arbre 1 via la bague interne 136 du roulement 36 emmanchée à force, c'est-à-dire serrée, sur l'extrémité arrière de l'arbre 1, qui maintien la solidarisation de la cible avec le roulement.
On appréciera, par rapport aux réalisations décrites dans le document WO 01/69762 précité, que le ventilateur arrière 24 est simplifié. En effet ce ventilateur 24 est solidaire du rotor 2, par exemple par des points de soudage, mais n'a plus besoin d'être conformé à son extrémité libre pour former une coupelle de support de la cible de forme annulaire. Aucune liaison à coopération de formes n'intervient entre la cible et le ventilateur et/ou le rotor qui sont ainsi simplifiés.
Ici la cible 41, de forme annulaire, comporte une partie magnétique annulaire 150 portée par la périphérie externe d'une âme ici métallique 141, avantageusement en acier. L'âme est attelée à fixation à sa périphérie interne à la bague interne 136. D'une manière générale l'âme est de préférence en en matière non magnétique. L'âme 141 est obtenue avantageusement par emboutissage. Cette âme 141 est ici est forme de coupelle et constitue donc un porte-cible pour la partie magnétique 150. L'âme est variante en matière plastique moulable de préférence renforcée par des fibres. Cette forme de réalisation se prête bien à une fixation par collage de la cible sur la bague 136.
Comme on le voit à la figure 1 la lecture de la partie magnétique 150 de la cible 41 est ici radiale, les capteurs 42 étant implantés radialement au dessus de la périphérie externe de la partie magnétique 150 avec présence d'un entrefer calibré comme dans le document WO 01/69762 précité. Ici les capteurs 42 sont solidaires d'un porte-capteurs 142 en matière plastique présentant dans un mode de réalisation des portions d'orientation 2884367 13 axiale traversant chacune, de préférence à jeu circonférentiel, une ouverture ménagée dans le fond d'orientation transversale du palier arrière 32. Les connexions électriques des capteurs sont noyées dans les portions d'orientation axiale. Dans la figure 1 de préférence une portion d'orientation axiale (non référencée) porte dans ce mode de réalisation trois capteurs à effet Hall, dont les connexions électriques sont noyées dans cette portion, qui traverse, de préférence à jeu circonférentiel, une ouverture plus large ménagée dans le fond du palier arrière 32.
Le porte-capteurs 142 est monté de manière circonférentiellement réglable sur le fond du palier 32 à l'aide de montages 160 à écrous et goujons traversant à jeu circonférentiel des ouvertures circonférentiellement de forme oblongue du porte-capteurs 142.
Des montages 161 à écrous et goujons permettent également la fixation d'un capot de protection 170 sur le palier arrière 32. Le capot 170 entoure notamment le porte-capteurs 142.
Le palier arrière 32 présente une douille 139 pour montage du roulement 36.
Le porte-capteurs 142 présente à sa périphérie interne un rebord d'orientation axiale pour contact avec 25 la périphérie interne de la douille 139.
En variante, à la faveur de ou des ouvertures du fond du palier 32, on peut prévoir une lecture axiale de la cible.
Pour plus de précisions on se reportera au document 30 WO 01/69762 précité.
La douille 139 est en contact intime par sa périphérie interne avec la périphérie externe d'un capuchon 138 interposé radialement entre la périphérie interne de la douille 139 et la périphérie externe de la bague externe 137 du roulement 36. Le capuchon 138, de préférence en matière plastique, est fixé, ici par encliquetage, sur la douille 139 et permet d'absorber les 2884367 14 différence de dilatation entre le palier arrière 32 à base d'aluminium et la bague externe 137 du roulement 36.
Ce capuchon 138 permet également de filtrer les vibrations notamment au niveau du roulement arrière 36 et participe donc à la filtration des vibrations de la cible 41 fixée sur la bague 136.
L'âme, en forme de coupelle 141, comporte à sa périphérie externe 144 une rebord annulaire d'orientation axiale 145 prolongée vers l'arrière par un rebord annulaire d'orientation transversale 146 dirigé en direction opposée à l'axe X X'. Le rebord transversal est moins haut que la partie magnétique 150 et sert au calage axial de celle-ci.
La partie magnétique 150 a en section transversale une forme rectangulaire et est par exemple un plastoaimant, constitué de particules magnétiques dispersées dans une matrice en matière plastique.
La coupelle 141 est de forme creuse afin que la partie magnétique 150 et le rebord 145 s'étendent radialement au dessus de la douille 139 et radialement en dessous des pales du ventilateur arrière 24.
Pour ce faire la coupelle 141 présente un fond 148, 149 doté, d'une part, d'une partie globalement d'orientation transversale 148 se raccordant au rebord axiale 145 et d'autre part, d'une partie inclinée 149 prolongeant vers l'intérieur la partie 148 et se raccordant à la périphérie interne 143 de la coupelle.
La partie 149 est inclinée en direction de l'extrémité avant de la bague interne 136 du roulement 36.
La partie 149 est une partie de décalage axial entre les périphéries externe 144 et interne 143 du fond 148, 149, qui permet d'éviter des interférences entre la cible 41 et la douille 139 et/ou la bague externe 137 du roulement.
Ainsi un jeu axial sépare l'extrémité avant de la douille 139 de la partie 148 de la coupelle 141.
2884367 15 Suivant une caractéristique, pour garantir un entrefer précis entre la périphérie externe de la partie magnétique 150 et les capteurs 42 lorsque la cible tourne à grande vitesse et est soumise à l'action de la force centrifuge, le fond 148, 149 de la coupelle 141 est doté de nervures de rigidification 151.
Le fond présente également deux trous de dégagement pour les liaisons filaires entre le bobinage 22 et le collecteur précité.
Ce fond 148,149 est à distance axiale du flasque 124 du ventilateur arrière 24 simplifié grâce à l'invention. Ces nervures 151, ici d'orientation radiale (Figure 5), constituent un moyen de renfort de la cible, qui ainsi peut tourner à grande vitesse.
Le nombre de nervures 151 et la longueur des nervures 151 dépend des applications et notamment de la présence de moyens de renfort supplémentaires.
Ces moyens supplémentaires peuvent être de nature élastique.
Ainsi suivant une caractéristique une entretoise de renfort 190 en matière élastique, de forme annulaire, est intercalée axialement, de préférence avec précontrainte, entre le fond 148, 149 de la coupelle 141 et la face arrière du flasque 124, de forme annulaire, du ventilateur arrière 24. Cette entretoise prend appui sur le flasque 124 et exerce ici une action axiale sur la partie 148 du fond pour soutenir celui-ci axialement. L'entretoise 190 est en élastomère ou en caoutchouc et est ici en forme de marche d'escalier (figure 3) pour retenir radialement la partie 148 du fond à la faveur d'une portée de centrage 152 de celui-ci.
L'entretoise 190 présente à l'avant un rebord annulaire d'orientation axiale 191 se raccordant à la face avant 195 de l'entretoise et à un rebord d'orientation transversale 192 prolongé jusqu'à la périphérie externe de l'entretoise 190.
2884367 16 Cette entretoise 190 présente à l'arrière un rebord annulaire d'orientation axiale 194 se raccordant à la face arrière 196 de l'entretoise et à un rebord d'orientation transversale 193 prolongé jusqu'à la périphérie interne de l'entretoise.
Les diamètres des rebords axiaux 194, 191 sont globalement égaux.
Les rebords transversaux 192, 193 sont dirigés radialement en sens inverse.
Comme visible à la figure 1 le rebord 191 est destiné à venir en contact intime avec la périphérie interne du flasque 124 constituant une portée de centrage pour celui-ci, tandis que le rebord 192 est destiné à venir en contact avec la face arrière du flasque 124 constituant une portée d'appui.
De même le rebord 194 est destiné à venir en contact intime avec un rebord annulaire d'orientation axiale 152 que présente le fond 148, 149 du flasque 124, tandis que le rebord 193 est destiné à venir en contact avec la face avant du fond 148, 149.
le fond 148, 149 présente un rebord d'orientation transversale 153 raccordant le rebord annulaire d'orientation axiale 145 au rebord annulaire 152. Le rebord 153 est donc destiné à venir en contact avec la face arrière 196 de l'entretoise 190. Les rebords 152, 153 s'étendent radialement au dessus des nervures 151. Ces rebords 152, 153, de forme annulaire, constituent respectivement une portée de centrage et d'appui pour l'entretoise 190.
L'entretoise 190 est donc intercalée axialement, de préférence avecprécontrainte, entre la face arrière du flasque 124 et la face avant du fond 148, 149 et est configurée pour être retenue radialement par le flasque 124 et le fond rigidifié 148, 149.
En variante l'une au moins des extrémités axiale de l'entretoise est collée sur le flasque 124 ou sur le fond 148, 149.
2884367 17 La fixation par collage permet, dans une variante, de fractionner l'entretoise en secteurs L'entretoise permet de filtrer les vibrations et évite une ouverture de la coupelle à la manière d'un parapluie sous l'action de la force centrifuge lorsque la cible tourne à grande vitesse.
La coupelle 141, suivant une caractéristique, est liée à sa périphérie interne 143 à la bague interne tournante 136 du roulement arrière 36.
Pour ce faire, suivant une caractéristique, des moyens de fixation 200 (figure 2) interviennent entre la bague interne 136 de la bague tournante du roulement 36 et la périphérie interne 143 de la coupelle 141, et donc de la cible 41.
A cette fin la taille de l'alésage central 206 de la bague interne 136 est localement augmentée pour formation d'un logement des moyens de fixation 200.
Ces moyens (figure 6) comportent une gorge 201 annulaire ménagée dans l'extrémité avant de la bague interne 136 du roulement 36. Comme visible dans cette figure 6 l'alésage central 206 à localement une plus grande taille à l'endroit de la gorge 201, c'est-à-dire à l'extrémité avant de la bague tournante 136.
Les moyens de fixation 200 sont des moyens de 25 sertissage à la figure 6.
Plus précisément la gorge 201 est ménagée à la périphérie interne de la bague 136 à la faveur de l'alésage interne central 206 de celle-ci. La gorge 201 est délimitée par un flanc avant incliné 202, un fond 203, globalement d'orientation axiale et un flanc arrière 204, globalement d'orientation transversale.
Une portion de raccordement arrondie 207 relie le flanc avant 202 à la face transversale avant 205 de la bague 136.
Comme visible à la figure 4, avant assemblage, la périphérie interne 143 de la l'âme 141 de forme creuse 2884367 18 comporte un manchon 208, d'orientation axiale, se raccordant à un tronçon d'orientation transversale 209.
Le tronçon 209 est dimensionné pour venir en appui sur la face transversale avant 205 de la bague 136.
Lors de l'assemblage de la cible 41 avec la bague 136, le tronçon 209 est amené en appui sur la face avant 205 de la bague, puis à l'aide d'un outil de sertissage la matière du manchon 208 est déformée pour rentrer dans la gorge 201 et venir notamment en contact avec le flanc avant 202 et le fond 203 de celle-ci. Après assemblage le manchon a une forme sinueuse comme visible en 210 à la figure 6.
On appréciera que la portion de raccordement arrondie 207 facilite le rabattement de la matière du manchon 208 dans la gorge 201. Les nervures 151 facilitent cette opération de sertissage car d'une manière générale elles évitent une déformation du fond 148, 149.
Dans ce mode de réalisation la fixation de la cible 41 sur la bague 136 est donc réalisée par sertissage.
En variante la fixation est réalisée par encliquetage, les moyens de fixation 200 étant des moyens d'encliquetage.
Cela peut être réalisé en conservant la gorge 201 et la portion 208. Pour ce faire on conforme par avance le manchon 208 pour lui donner la forme sinueuse 210 de la figure 6.
Lors de l'assemblage on pousse, à l'aide d'un outil d'encliquetage, sur le tronçon 209 pour amener l'extrémité libre du manchon de forme sinueuse 210 au contact de la portion de raccordement 207 en sorte que cette extrémité libre du manchon 210 se déploie puis, le mouvement relatif de la cible 41 par rapport à la bague se poursuivant, reprend sa forme initiale en se détendant dans la gorge 201 pour être verrouillée dans celle-ci.
Bien entendu en variante la portion 207 peut comporter un chanfrein d'entrée et dans cette variante 2884367 19 de préférence on raccourcie les nervures 151 pour donner une certaine élasticité à la périphérie interne sachant que l'entretoise 190 limite également les déformations de la cible 41.
Suivant les applications on peut donc se passer de l'entretoise.
Pour faciliter le sertissage ou l'encliquetage, en variante ou peut fractionner le manchon 208, 210 en pattes.
Bien entendu le manchon 208, éventuellement fractionné en pattes, peut avoir la forme de la figure 4. Dans ce cas il est emmanché à force dans l'alésage interne 208 de la bague 136 comportant pour ce faire un changement de diamètre à son extrémité libre. La présence de la gorge 201 n'est donc pas obligatoire.
En variante on peut réaliser une fixation par collage du manchon et/ ou du tronçon 209.
En variante la bague 136 est dotée de crans, tel que des stries ou des picots, pour parfaire le bocage en rotation de la périphérie interne 143 de l'âme. Ces crans, par exemple réparties circonférentiellement de manière régulière, peuvent affecter la face avant 205.
Les crans en variante affectent la gorge 201.
En variante le manchon 208 et /ou le tronçon 209 possèdent de tels crans.
Dans tous les cas la bague 136 est dotée d'un logement (figure 6) pour l'âme de la cible afin que le diamètre intérieur Dl de la de la périphérie interne 143 de la cible soit égal ou supérieur au diamètre interne D2 de l'alésage 206 de la bague 136 pour ne pas être détérioré lors du montage de l'arbre 1 dans l'alésage interne 206.
On appréciera que l'arbre 1 maintien l'assemblage de la cible 41 avec la bague interne du roulement 36.
Ainsi qu'il ressort de la description et des
dessins la partie magnétique 150 s'étend en surélévation radialement au dessus de la bague externe 137 du roulement 36 et ce grâce notamment à la portion inclinée 149 du fond 148, 149. Les nervures 151 et /ou l'entretoise 190 constituent des moyens de renfort de la cible.
Selon une autre caractéristique, de manière optionnelle des moyens de renfort supplémentaires enveloppent la partie magnétique 150 d'un côté radialement extérieur de celle-ci pour une meilleur tenue à l'action de la force centrifuge, diminuer encore les déformations de la cible afin d'obtenir un entrefer encore plus précis.
Cela se combine avec les nervures 151 et/ou l'entretoise 190.
Par exemple la surface radialement extérieure 185 de la partie magnétique 150 est revêtue par les moyens de renfort formant une couche entourant la partie magnétique d'un côté radialement extérieur, cette couche étant plaquée contre la surface extérieure 185.
L'épaisseur radiale de la couche de la couche est de préférence faible relativement à celle de la partie magnétique annulaire en sorte que l'encombrement de la machine n'est globalement pas modifié.
Dans une variante de réalisation, la couche la couche présente des ouvertures. Ces ouvertures sont de préférence de petites tailles relativement à la largeur axiale de la couche et à son diamètre.
Dans un mode de réalisation, la partie magnétique 150 remplit les ouvertures de la couche de renfort, de telle sorte qu'elle affleure d'un côté radialement extérieur de la couche à travers les ouvertures.
Par ailleurs, les moyens de renfort sont constitués d'un matériau amagnétique.
Plus précisément, ils sont typiquement constitués d'aluminium et/ou d'acier austénitique et/ou de matière plastique et/ou d'une matière textile tissée ou intissée, par exemple de feutre.
2884367 21 Les moyens de renfort peuvent être rendus solidaires de la partie magnétique annulaire 150 de plusieurs façons différentes à savoir: Ainsi, les moyens de renfort peuvent être: - emmanchés à force autour de la partie magnétique annulaire, - frettés autour de la partie magnétique annulaire, - collés autour de la partie magnétique annulaire, magnétoformés autour de la partie magnétique annulaire, - thermofarmés autour de la partie magnétique annulaire, - surmoulés autour de la partie magnétique annulaire.
Avantageusement, la partie magnétique annulaire est un plastoaimant.
Selon une autre caractéristique avantageuse, les moyens de renfort forment une couche, de préférence mince, plaquée sur la partie magnétique d'un côté radialement extérieur.
Cette couche mince est par exemple réalisée sous la forme d'un feuillard ou d'un film La couche mince peut être pleine.
Alternativement, la couche mince peut présenter des 25 ouvertures.
Dans ce cas, la partie magnétique peut remplir les ouvertures de la couche mince et peut affleurer d'un côté extérieur de la couche mince à travers les ouvertures.
On appréciera que le mode de renforcement de la partie magnétique de la cible adopté ci-dessus permet de positionner les capteurs radialement à l'extérieur de la cible. Cette disposition est favorable car l'implantation des capteurs est relativement plus facile à l'extérieur de la cible que radialement à l'intérieur de la cible, ou axialement derrière la cible, comme on le comprend bien en considérant la figure 1.
2884367 22 Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits.
D'autres variantes de réalisation de la machine décrite ci-dessus peuvent être envisagées sans sortir du 5 cadre de l'invention.
Ainsi la partie magnétique annulaire peut présenter une section radiale ou transversale qui n'est par sensiblement rectangulaire. Cette section peut être carrée, ronde, elliptique ou présenter toute autre forme adaptée en fonction du capteur associé.
La partie magnétique annulaire peut ne pas être un plastoaimant, mais être constitué d'un matériau dont la matrice est métallique ou minérale.
Le rotor est en variante du type à pôles saillants autour desquels sont enroulés des bobinages d'excitation.
En variantes l'alternateur est à pôles saillants, autour desquels sont enroulés des bobinages d'excitation,et à aimants permanents intégrés dans le rotor comme décrit par exemple dans le document WO 02/054566 auquel on se reportera pour plus de précisions.
Le carter de l'alternateur peut comporter plus de deux parties, par exemple trois parties reliées ensembles par exemple à l'aide de vis. Ces trois parties comportent les deux paliers disposés de part et d'autre d'une partie centrale portant intérieurement l'ensemble statorique.
L'alternateur peut être refroidit par eau.
En variante on peut inverser les structures le porte cible étant implanté entre le fond du palier avant 31, troué pour passage des ou de la portion portant les capteurs, et le flasque adjacent de la roue polaire 21. Le porte capteur est alors fixé sur la face du palier 31 tournée à l'opposé du rotor. Dans ce cas la cible 41 est fixée à la bague interne du roulement 35 de montage rotatif de l'arbre 1.
En variante, de manière connue, la machine est dépourvue de balais et comporte un seul roulement porté 2884367 23 centralement par le carter fixe du stator pour le montage rotatif de l'arbre du rotor.
Le roulement est en variante à deux rangées de billes. Le roulement est en variante un roulement à 5 rouleaux.
En variante la cible ne comporte pas de partie magnétique, les moyens de suivi de la position du rotor étant par exemple du type optique.
En variante la partie inclinée 149 est remplacée 10 par une partie sinueuse pour réaliser un décalage axial entre les périphéries interne et externe du fond de la cible.
2884367 24

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Cible (41) destinée à coopérer avec au moins un capteur fixe(42) pour formation de moyens de suivi (4) de la rotation d'un rotor (2) solidaire d'un arbre (1) d'une machine électrique tournante dotée d'au moins un roulement (35, 36) de montage rotatif de l'arbre (1), caractérisé en ce que la cible (41) est fixée sur le roulement (36, 35) de montage rotatif de l'arbre (1)
2. Cible selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fixation de la cible (41) sur le roulement est réalisée par sertissage ou encliquetage.
3. Cible selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la fixation de la cible (41) sur 15 le roulement est réalisée par collage.
4. Cible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le roulement présente un logement interne pour la périphérie interne (143) de la cible (41) en sorte que le diamètre interne (D1) de la périphérie interne de la cible (41) soit égale ou supérieur au diamètre (D2) de l'alésage interne (206) de la bague interne (136) du roulement sur laquelle est fixée la cible (41).
5. Cible selon la revendication 4, caractérisée en ce que la bague interne (136) du roulement comporte une gorge (201) formé dans ce logement pour la fixation par sertissage ou l'encliquetage de la périphérie interne (143) l'âme (141) que comporte la cible.
6. Cible selon la revendication 5, caractérisée en 30 ce que la gorge (201) présente un flanc incliné (202) pour réception de la périphérie interne (143) de l'âme (141)
7. Cible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bague interne (136) du roulement comporte des crans pour parfaire le blocage en rotation de l'âme.
2884367 25
8. Cible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la périphérie interne (143) de l'âme (141) comporte des crans pour parfaire le blocage en rotation de l'âme.
9. Cible selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une âme (141) et en ce que l'âme (141) est dotée de moyens de renforts (151)
10. Cible selon la revendication 9, caractérisée en 10 ce que l'âme (141) est de forme creuse et comporte un fond (148, 149) doté de nervures pour formation des moyens de renfort (151)
11. Cible selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisée en ce que la cible (41) présente une âme (141) et en ce que l'âme (141) comporte entre sa périphérie externe et sa périphérie interne un fond dotée d'une partie d'orientation transversale (148) prolongée par une partie de décalage (149) se raccordant à la périphérie interne de l'âme pour réaliser un décalage axial entre les périphéries externe (144) et interne (143) du fond.
12. Cible selon la revendication 10, caractérisée en ce que la partie de décalage est une partie inclinée en direction de la bague interne (136) du roulement (36).
13. Cible selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une âme (141) et en ce que l'âme (141) porte à sa périphérie externe une partie magnétique annulaire (150).
14. Cible selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie magnétique annulaire (150) et des moyens de renfort enveloppant la partie magnétique d'un côté radialement extérieur.
15. Machine électrique tournante polyphasée 35 comprenant un arbre rotatif (1), un rotor (2) solidaire en rotation de l'arbre, un stator (3) entourant le rotor (2) et comportant un carter (31,32) portant au moins un 2884367 26 roulement (36) pour le montage rotatif de l'arbre, et des moyens de suivi de la position du rotor, caractérisé en ce que les moyens de suivi (4) de la position du rotor comportent une cible selon l'une quelconque des
revendications 1 à 14.
16. Machine électrique selon la revendication 15, caractérisée en ce que son rotor (2) porte à l'une de ces extrémités un ventilateur (24), en ce que la cible (41) présente une âme (141) pour sa fixation sur le roulement (36) et en ce qu'une une entretoise (190) en matière élastique, telle que de l'élastomère ou du caoutchouc, est intercalée axialement entre le ventilateur (24) et le l'âme (41).
17. Machine électrique selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce qu'elle apte à être utilisée dans un véhicule automobile à moteur thermique d'une part comme générateur électrique et d'autre part comme moteur électrique pour le démarrage du moteur thermique, 25
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