FR2925785A1 - Agencement d'un porte-cible sur un arbre central d'une machine electrique tournante - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un agencement d'un porte-cible (22) sur une machine électrique tournante qui comporte :- un rotor solidaire en rotation d'un arbre central (12) ;- le porte-cible (22) qui est conformé en un anneau radial qui est délimité intérieurement par un alésage intérieur , le porte-cible (22) étant monté solidaire en rotation de l'arbre central (12) ;- au moins une cible (20) portée par le porte-cible (22) de manière à déterminer la position angulaire du rotor ;l'alésage intérieur du porte-cible (22) est monté serré sur un tronçon (37) associé de l'arbre central (12) pour bloquer le porte-cible (22) en rotation et axialement par rapport à l'arbre central (12).Application : Alterno-démarreur pour véhicule automobile

Description

"Agencement d'un porte-cible sur un arbre central d'une machine électrique tournante"

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte à une machine électrique tournante, notamment un alterno-démarreur pour véhicule automobile, équipée d'une cible de manière qu'au moins un capteur associé de la machine électrique tournante soit apte à io déterminer la position angulaire du rotor. L'invention se rapporte plus particulièrement à une machine électrique tournante, notamment un alterno-démarreur pour un véhicule automobile, qui comporte : - un carter fixe ; 15 - un arbre central monté rotatif dans le carter fixe ; - un rotor porté à solidarisation par l'arbre central ; - un porte-cible qui est monté solidaire en rotation de l'arbre central et qui comporte un alésage central ; - au moins une cible, qui est fixée sur le porte-cible ; 20 - au moins un capteur porté par le carter et associé à la cible pour déterminer la position angulaire du rotor.

ETAT DE LA TECHNIQUE

25 Les machines électriques tournantes comportent principalement un rotor qui est monté tournant à l'intérieur d'un stator bobiné associé. Le stator est agencé dans un carter fixe en étant solidaire de celui-ci. Le rotor est solidaire en rotation d'un arbre monté rotatif dans le carter fixe. 30 Des machines de ce type sont connues de l'état de la technique, et notamment de la demande de brevet WO-A-01/69.762. Dans ce document, la machine électrique tournante est un alternateur réversible, appelé alterno-démarreur, 2 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 électrique tournante est équipée de moyens de suivi de la position angulaire du rotor. Ces moyens permettent de déterminer la position angulaire du rotor par rapport au carter et donc par rapport au stator bobiné pour notamment injecter du courant dans le stator bobiné au bon moment lorsque la machine io électrique tournante fonctionne en mode moteur électrique. Ces moyens de suivi comporte au moins un capteur porté par le carter et une cible montée sur un porte-cible, qui est lié en rotation au rotor ou à un ventilateur fixé sur le rotor. Cette cible est portée périphériquement par une jante que comporte le is porte-cible de forme annulaire. Le porte-cible est traversé par l'arbre du rotor et est, dans un mode de réalisation lié en rotation au rotor par coopération de formes avec le ventilateur solidaire du rotor. En variante, le porte- cible est réalisé venu de matière avec 20 le ventilateur. Le document FR-A-2.884.367 propose aussi une conception dans laquelle le porte-cible est fixé à la bague intérieure d'un roulement à billes par l'intermédiaire duquel l'arbre central est monté à rotation dans le carter. 25 Dans ces documents le porte-cible comporte une face de support pour la fixation de la cible, ainsi qu'un alésage interne traversé par l'arbre central. Cependant, dans toutes ces conceptions, le centrage du porte-cible par rapport à l'axe de rotation de l'arbre central 30 requiert une grande précision dans l'usinage, puis le montage des différentes pièces qui portent le porte-cible. 3 De plus, il est souhaitable que le montage du porte-cible sur la machine électrique tournante demeure simple et peu onéreux.

RESUME DE L'INVENTION

Pour remédier notamment à ces problèmes et répondre à ce souhait, la présente invention propose un agencement du type décrit précédemment, caractérisé en ce que l'alésage intérieur du io porte-cible est monté serré sur un tronçon associé de l'arbre central pour bloquer le porte-cible en rotation et axialement par rapport à l'arbre central.

Grâce à l'invention le montage du porte-cible sur l'arbre de is la machine électrique tournante est simple et est indépendant du ventilateur et de la bague interne du roulement. L'invention tire partie de l'alésage interne du porte-cible en contact de serrage avec la périphérie externe du tronçon de l'arbre central.

20 Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le porte-cible comporte un manchon qui s'étend axialement depuis son alésage intérieur de manière que le manchon soit monté serré autour du tronçon associé afin d'augmenter la surface de contact entre le porte-cible et le 25 tronçon associé ; - l'arbre central est monté rotatif au moins par l'intermédiaire d'un palier de roulement comportant une bague intérieure qui est montée sur une portée de roulement associée de l'arbre central, et en ce que l'alésage intérieur du porte-cible 30 est interposé axialement entre le rotor et la bague intérieure du palier de roulement ; - le tronçon d'arbre central portant le porte-cible présente un diamètre supérieur à celui de la portée de roulement ; 4 - le porte-cible comporte une face radiale d'arrêt qui est agencée en butée axiale contre une face radiale en vis-à-vis du rotor ; - le porte-cible est fixé au rotor par l'intermédiaire de sa face d'arrêt ; - le tronçon d'arbre central, qui porte le porte-cible, comporte une rainure axiale dans laquelle une patte du porte-cible est reçue radialement vers l'intérieur afin d'indexer angulairement le porte-cible par rapport au rotor ; io - la rainure est destinée à permettre le passage d'au moins un moyen de connexion électrique qui relie électriquement un bobinage du rotor à une bague collectrice associée agencée sur une extrémité arrière de l'arbre central ; - l'arbre central comporte un collecteur rapporté qui is comporte au moins deux bagues collectrices d'extrémité, deux moyens de connexion avec des liaisons filaires du bobinage de rotor qui sont portés par un anneau d'extrémité avant, et des bras de liaison électrique et mécanique entre les moyens de connexion et les bagues collectrices qui sont agencés dans des rainures 20 axiales de l'arbre central, l'anneau étant agencé autour du tronçon d'arbre central, qui porte le porte-cible de manière à être interposé axialement entre l'alésage intérieur du porte-cible et le rotor ; - la cible est un élément magnétique qui est agencé à la 25 périphérie du porte-cible ; - la cible est formée par un élasto-aimant ; - la cible en élasto-aimant est fixée sur le porte-cible par vulcanisation, la vulcanisation créant une force d'adhésion entre la cible et la face de support sur laquelle la cible est fixée ; 30 - la machine électrique tournante comporte un ventilateur qui est indépendant du porte-cible et qui est interposé entre le porte-cible et le rotor ; - le rotor comporte des roues polaires à griffes ; - le porte-cible est formé par une coupelle réalisée en tôle ; - le porte-cible est réalisé par emboutissage.

5 D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés

DESCRIPTION DES FIGURES Io - la figure 1 est une vue en demi-coupe axiale qui représente une machine électrique tournante réalisée selon les enseignements de l'invention pour un premier mode de réalisation ; 15 - la figure 2 est une vue partielle en demi-coupe axiale perpendiculaire au plan de coupe de la figure 1, qui représente le raccordement des fils de connexion du bobinage de rotor de la machine électrique tournante de la figure 1 à des bagues collectrices associées, ainsi qu'un porte-cible pour un second 20 mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective qui représente le porte-cible de la figure 1 réalisé selon un premier mode de réalisation de l'invention ; 25 30 - la figure 4 4-4 de la figure 3 ; - la figure 5 porte-cible réalisé l'invention ; - la figure 6 6-6 de la figure 5 ; - la figure 7est une vue en coupe selon le plan de coupe

est une vue en perspective qui représente un selon le second mode de réalisation de

est une vue en coupe selon la plan de coupe est une vue partielle de détail en demi-coupe axiale, analogue à la figure 2, selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; 6 - la figure 8 est une vue en perspective qui représente le porte-cible réalisé selon le troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 9 est une vue en coupe selon le plan de coupe 9-9 de la figure 8.

DESCRIPTION DETAILLEE DES DIVERS MODES DE REALISATION

io Dans la suite de la description, des éléments ayant des fonctions identiques, analogues ou similaires seront désignés par des mêmes numéros de référence. Afin de faciliter la compréhension de la description et des revendications, on utilisera, à titre non limitatif, une orientation is axiale dirigée d'arrière en avant qui est indiquée par la flèche "A" des figures et qui est parallèle à l'axe de rotation "B" de l'arbre central, et une orientation radiale dirigée de l'intérieur vers l'extérieur depuis l'axe de rotation "B" de l'arbre central perpendiculairement à l'orientation axiale "A", et qui est indiquée 20 par la flèche "R". On a représenté à la figure 1 une machine électrique tournante 10 sous la forme d'un alternateur pour véhicule automobile fonctionnant de manière réversible. Un tel alternateur est appelé alterno-démarreur et comprend un arbre central 12 25 rotatif, un rotor 14 solidaire en rotation de l'arbre central 12, un stator 16 polyphasé fixe entourant le rotor 14, et des moyens 18, dits moyens suivi, pour déterminer la position angulaire du rotor 14 afin d'injecter du courant au bon moment dans le stator bobiné lorsque l'alterno-démarreur fonctionne en mode moteur électrique. 30 Cette figure 1 correspond au mode de réalisation de la figure 8 du document WO 01/ 69 762, dans lequel on a remplacé les moyens de suivi par les moyens de suivi selon l'invention. 7 Ces moyens 18 comportent, de manière décrite ci-après, au moins une cible rotative 20 associée à au moins à un capteur fixe 76 solidaire d'un carter fixe 36 pour déterminer la position angulaire du rotor 14 par rapport au carter et au stator 16 bobiné solidaire du carter. Pour plus de précisions on se reportera à ce document Dans cette figure 1 l'arbre central 12 est monté rotatif autour de son axe "B". L'axe "B" définit l'axe de rotation de la machine électrique tournante 10, ici du type polyphasé. io Le rotor 14 est solidaire en rotation de l'arbre central 12 et forme avec celui-ci un ensemble rotorique tournant. Comme mieux visible aux figures 2 à 4 les moyens 18 de détermination de la position angulaire comportent une cible 20 portée par un porte-cible 22. Dans l'exemple représenté aux is figures, la cible 20 est formée par un élément émettant un champ magnétique. Le rotor 14 est un rotor à griffes, qui comprend deux roues polaires 24 à griffes et un bobinage de rotor 26 agencé axialement entre les roues polaires 24. Chaque roue polaire 24 20 comporte un flasque 28 s'étendant radialement autour de l'arbre central 12 et portant à sa périphérie extérieure des griffes 30. Les griffes 30 comprennent des saillies radiales issues du flasque concerné 28 et prolongées à leur périphérie externe par des dents d'orientation axiale dirigées vers le flasque 28 de 25 l'autre roue polaire 24. Chaque dent d'une griffe 30 présente une forme trapézoïdale. Les griffes 30 d'une roue polaire 24 sont imbriquées circonférentiellement entre les griffes 30 de l'autre roue polaire 24. Un entrefer existe entre la périphérie interne du stator 16 et la 30 périphérie externe du rotor 14 constituée par la périphérie externe des dents des griffes 30. Les flasques 28 sont percés chacun d'un alésage central de passage de l'arbre central 12. Les flasques 28 sont solidarisés 8 en rotation à l'arbre central 12 par emmanchement à force de tronçons 32 striés axialement de l'arbre central 12 dans l'alésage central des flasques 28 des roues polaires 24. Pour permettre un positionnement axial précis du rotor 14 sur l'arbre central 12, une face radiale d'extrémité arrière 33 du flasque 28 de la roue polaire 24 arrière est agencée en butée axiale contre une première face radiale d'épaulement 35 de l'arbre central 12. La première face d'épaulement 35 est plus particulièrement portée par un tronçon intermédiaire 37 de l'arbre io central 12 présentant un diamètre supérieur au diamètre du tronçon strié 32 adjacent. Le tronçon intermédiaire 37 forme plus particulièrement un collet 37 comme cela est représenté plus en détail à la figure 2. La face 33 appartient à un dégagement de matière que is présente la roue polaire arrière à sa périphérie interne. Ce dégagement (non référencé) est ici en forme de chambrage cylindrique délimité par la face 33, d'orientation radiale, et par une face ici inclinée axialement, en variante d'orientation axiale, se raccordant à la face d'extrémité arrière du flasque 28 de la 20 roue polaire arrière 24. Suivant une caractéristique, il est tiré partie de ce chambrage annulaire, mieux visible en 133 à la figure 7, pour diminuer la longueur axiale de la machine électrique tournante et implanter au moins en partie un anneau appartenant à un 25 collecteur décrit ci-après. En variante le chambrage est supprimé et la face 33 est confondue avec la face arrière de la roue polaire arrière 24. Dans ce cas la longueur de la machine est augmentée. Un noyau 34, réalisé par exemple en fer doux, est 30 interposé axialement entre les flasques 28 des roues polaires 24. Un bobinage de rotor 26 est agencé autour du noyau 34. Le noyau 34 est ici réalisé en deux tronçons qui sont chacun réalisés venus de matière avec le flasque 28 d'une roue polaire 24 associée. 9 Lorsque le bobinage de rotor 26, formant bobinage d'excitation, est alimenté électriquement, les griffes 30 de l'une des roues polaires 24 définissent des pôles magnétiques "Nord", tandis que les griffes 30 de l'autre roue polaire 24 définissent des pôles magnétiques "Sud". Le stator 16 est porté, de manière précité, par un carter 36 fixe qui renferme le stator 16 et le rotor 14. Le carter 36 comprend au moins deux flasques appelés respectivement palier avant 38 et palier arrière 40. Ces paliers 38, 40 sont refermés io 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 42 à la figure 1. Le stator 16 comporte un corps de stator 44 annulaire coaxial à l'arbre central 12 et portant un jeu de bobinages statoriques 46. is Le corps de stator 44 du stator 16 est solidaire du carter 36 fixe et est porté intérieurement par celui-ci. Ici par simplicité les paliers 38, 40 n'ont pas été représentés en coupe mais en section. De manière connue, le corps de stator 44 est réalisé en un 20 paquet de tôles empilées axialement dans lequel sont ménagées une série d'encoches axiales contenant des enroulements des bobinages statoriques 46 à raison d'au moins un enroulement par phase que comporte l'alterno-démarreur, ici du type triphasé, en variante du type hexaphasé ou septaphasé. 25 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-A-92/06527. Les paliers 38 et 40 de forme creuse sont ajourés pour la 30 circulation de l'air à l'intérieur de la machine électrique tournante 10 du type compact et à ventilation interne, le rotor 14 portant ici à chacune de ses extrémités axiales respectivement un ventilateur avant 48 et arrière 50 coaxiaux à l'arbre central 12. i0 Ici les ventilateurs sont à action centrifuge. Pour plus de précisions sur la forme des ouvertures des paliers 38, 40 on se reportera au document WO 01/69762 précité. A la figure 2 on voit une ouverture d'entrée d'air, circonférentiellement de forme oblongue, ménagée dans le fond du palier arrière 40. Le ventilateur arrière 50 est plus puissant que le ventilateur avant 48. En variante seul le ventilateur arrière 50 est prévu. io Les ventilateurs 48, 50 sont de forme annulaire et comportent chacun un flasque (non référencé) fixé à la roue polaire 24 concernée du rotor 14, par exemple par des points de soudage, en variante par sertissage ou vissage. Les ventilateurs 48, 50 sont ainsi solidaires en rotation de l'arbre central 12 via le is rotor 14. Les ventilateurs 48, 50 sont ici métalliques pour mieux évacuer la chaleur. Les flasques des ventilateurs sont munis à leur périphérie externe de pales (non référencées). Chaque palier 38, 40, ici en aluminium, du carter 36 fixe comporte centralement un logement pour un palier de roulement 20 qui est ici formé par un roulement à billes 52, 54 pour le montage rotatif de l'arbre central 12 du rotor 14. Ces roulements à billes avant 52 et arrière 54 supportent respectivement un tronçon d'extrémité avant et un tronçon d'extrémité arrière de l'arbre central 12 et sont ici à une seule 25 rangée de billes implantés entre une bague intérieure 56 tournante et une bague extérieure 58 fixe par rapport au logement associé du carter 36. Plus particulièrement la bague intérieure 56 du roulement à billes arrière 54 est montée serrée sur un tronçon de l'arbre 30 central 12 formant portée de roulement 59. La portée de roulement 59 est agencée en arrière du collet 37, et elle présente un diamètre inférieur à celui du collet 37. 11 Ainsi, la portée de roulement 59 est délimitée vers l'avant par une deuxième face radiale arrière d'épaulement 61 du collet 37. Le fond du palier 40 est doté d'une douille 140 pour montage de la bague externe 58 du roulement 54 avec interposition d'une capsule 141 en matière plastique entre la périphérie interne de la douille 140 et la périphérie externe de la bague 58. La capsule permet de caler axialement la bague 58 et d'absorber les phénomènes de dilatation. Cette capsule 141 est montée, de manière connue, par encliquetage sur la douille 140 io L'arbre central 12 se prolonge au-delà du palier avant 38, pour porter un organe de transmission de mouvement 60 sous la forme d'une poulie fixée, ici à l'aide d'un écrou non référencé, sur l'arbre central 12 à l'extérieur dudit palier avant 38. Cette poulie 60, solidaire en rotation de l'arbre central 12, est destinée à is coopérer avec une courroie à rainures en "V" (non représentée) par laquelle le moteur thermique du véhicule automobile entraîne l'arbre central 12 et l'ensemble du rotor 14 lorsque la machine électrique tournante 10 fonctionne en mode générateur. Inversement, cette poulie 60 et la courroie, qui lui est 20 associée, permettent aussi à la machine électrique tournante 10 d'entraîner le moteur thermique du véhicule, lorsque ladite machine électrique tournante 10 fonctionne en mode moteur électrique, notamment en mode démarreur pour démarrer le moteur du véhicule. 25 La transmission de mouvement entre l'arbre central 12 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 60 peut avoir de nombreuses 30 configurations et consister en un engrenage, en une roue dentée, en une poulie, etc. Les extrémités du bobinage de rotor 26 sont reliées chacune, comme mieux visible à la figure 2, par une liaison filaire 12 71 à des bagues collectrices 62 portées par l'extrémité arrière de l'arbre central 12 à l'extérieur du carter 36. Pour ce faire l'extrémité arrière de l'arbre central 12 est de plus petite taille que l'extrémité avant de l'arbre central 12.

Les bagues 62, ici en cuivre , appartiennent à un collecteur rapporté 64 du type de celui décrit dans le document FR 2 710 199 , auquel on se reportera pour plus de précisions. Ainsi, comme mieux visible aux figures 1 et 2, le collecteur 64 comporte un corps cylindrique 66 tubulaire d'extrémité arrière, lo portant les bagues collectrices 62, et un anneau 68 d'extrémité avant, qui porte des moyens 70 de connexion électrique du bobinage de rotor 26 avec les bagues collectrices 62. Le corps 66 est emmanché à force sur un tronçon d'extrémité arrière 65 de l'arbre 12 qui présente un diamètre ls inférieur à celui de la portée de roulement 59 de manière que la face cylindrique extérieure des bagues 62 affleurent sensiblement à la face cylindrique extérieure de la portée 59. L'anneau 68 est agencé autour du collet 37, à proximité, voire au contact, de la face radiale d'extrémité arrière de la roue 20 polaire 24. Ainsi, les fils d'extrémité 71 du bobinage de rotor 26 peuvent être fixés aux moyens de connexion 70 de l'anneau 68 du collecteur 64 en descendant radialement le long de la face radiale d'extrémité arrière du flasque 28 de la roue polaire 24. Plus précisément cette face radiale d'extrémité arrière est 25 dotée d'entailles (non référencées) formant de passages (non référencés) pour les fils d'extrémités 71. Ces entailles débouchent au niveau de cette face 33 du chambrage précité. Les entailles débouchent dans l'alésage central du ventilateur arrière 50 délimité par un collet d'orientation axiale 30 dirigé vers le roulement 54. L'anneau cylindrique 68 est relié mécaniquement au corps cylindrique 66 par l'intermédiaire de deux bras 72 diamétralement opposés. Une languette électriquement conductrice est noyée 13 dans chaque bras 72 pour réaliser la connexion électrique entre les moyens de connexion 70 et les bagues collectrices 62. Ainsi, chaque bague collectrice 62 est connectée électriquement à un fil d'extrémité 71 associé du bobinage de rotor 26. Les bras 72 assurent donc également une liaison électrique. Les bras 72 sont agencés dans des rainures axiales diamétralement opposées réalisées dans la portée de roulement 59 et qui se prolongent dans au moins une portion arrière du collet 37 de l'arbre 12, comme illustré à la figure 2. Ainsi les bras 72 comportent une partie axiale montée dans une rainure axiale de l'arbre 12 et raccordée à l'anneau 68 monté à l'arrière du roulement 54. Cette partie axiale est prolongée par une partie courbe de raccordement à l'anneau 68, Lorsque le collecteur 64 est monté sur l'arbre central 12, les bras 72 ne dépassent pas radialement des rainures axiales de manière à ne pas interférer avec la bague intérieure 56 du roulement à billes arrière 54. L'anneau 68, les bras 72 et le corps 66 sont en matière plastique, tandis que les moyens de connexion 70 consistent en des pattes électriquement conductrices de pinçage des fils 71.

Pour plus de détails on se reportera au document FR-A-2.710.199, notamment aux figures 1, 7, 8 et 9 de celui-ci. Les bobinages statoriques 46 sont quant à eux reliés 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 électrique tournante 10. On voit à la figure 1 l'une des sorties 74 des bobinages 46 traversant une ouverture du fond du palier arrière 40. En variante l'étage de puissance du module de gestion et de commande est porté par le palier arrière 40 de l'alterna-démarreur. 14 Ici la machine électrique tournante 10 est, de manière précitée, du type de celle décrite dans le document WO-A-01/69.762 auquel on se reportera. La cible 20 annulaire, des moyens 18 de suivi, pour détermination de la position angulaire du rotor 14, présente une forme annulaire entourant l'arbre central 12 et elle est solidaire en rotation de cet arbre central 12. La cible 20 est ici du type magnétique et est formée par un anneau contenant au moins un aimant permanent.

La cible 20 s'étend dans un plan radial perpendiculaire à l'arbre central 12, est centrée sur l'arbre central 12 et est agencée d'un côté axial arrière du rotor 14. La cible 20 s'étend dans ce mode de réalisation sensiblement autour de la bague extérieure 58 du roulement à billes arrière 54, à l'intérieur du palier arrière 40 et du carter 36. La cible 20 entoure l'extrémité axiale avant de la douille 140 et de la bague 58 montée à l'intérieur de la douille 140. La structure et le montage du porte-cible 22 seront décrits plus en détails dans la suite de la description.

Au moins un capteur 76 fixe est disposé à proximité de la cible 20 et coopère avec celle-ci pour lecture de la cible 20. Ici un entrefer radial existe entre la périphérie externe de la cible 20 et ce capteur 78. La lecture de la cible 20 est donc radiale dans ce mode de réalisation.

Dans le mode de réalisation de la figure 1 il est prévu plusieurs capteurs 78. Ces capteurs 78 sont montés sur un porte-capteurs 176 du type de celui des figures 7 à 9 du document WO 01 /69762 précité. Le porte-capteurs 176, à l'extérieur du palier arrière 40, est donc centré sur la périphérie interne de l'extrémité axiale arrière de la douille 140 et comporte des oreilles à fentes de forme oblongue pour sont réglage angulaire par rapport au palier arrière 40. 15 Le porte-capteurs 176 comporte un secteur angulaire, non référencé à la figure 1, traversant à jeu circonférentiel une ouverture du fond du palier arrière 40. Ce secteur porte à son extrémité avant, située dans le palier arrière 40, trois capteurs 76 pour lecture de la cible 20. Les moyens 18 comprennent typiquement trois capteurs 76, de type à effet Hall dont un seul est visible à la figure 1. Les capteurs 76 sont donc, après réglage angulaire du porte-capteurs 176, montés fixes sur le palier arrière 40 du carter 36, à l'intérieur de ce palier arrière 40. Ces capteurs 76 sont montés sur un porte-capteurs 176 disposé du côté du palier arrière 40 opposé au rotor 14. Sous l'effet de la rotation de la cible 20 conjointement avec l'arbre 12, le champ magnétique est reçu par chaque capteur 76 varie. Ces capteurs 76 sont reliés au dispositif électronique de gestion et de commande, et transmettent à celui-ci des signaux qui sont fonctions des champs magnétiques reçus, ce dispositif traitant lesdits signaux pour en déduire la position angulaire du rotor 14.

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 16 en courant continu, des moyens de commande recevant les informations des capteurs 76, et des moyens de régulation du courant d'excitation du bobinage de rotor 26. Ces moyens de régulation sont reliés électriquement à un dispositif porte-balais, non représenté, comprenant des balais en contact avec les bagues collectrices 62 portées par l'arbre central 12. Ce dispositif porte-balais et le porte-capteurs 176 sont entourés par un capot de protection (non référencé à la figure 1) solidaire du palier arrière 40, ici à l'aide de goujons. 16 Comme représenté dans les figures 1 et 3, le porte-cible 22 se présente une coupelle qui, selon une caractéristique de l'invention, est rapportée sur l'arbre central 12. Le porte-cible 22 est plus particulièrement réalisé en une seule pièce, par exemple par emboutissage d'une tôle métallique. Ce porte-cible 22, de forme annulaire, est de préférence réalisé en un matériau non magnétique. Il en est de même dans les autres modes de réalisation des figures 2, 5, 6-7, 8, 9 Le porte-cible 22 du premier mode de réalisation des io figures 1, 3 et 4 est plus particulièrement conformé en un anneau radial qui entoure coaxialement l'arbre central 12 et qui est délimité d'une part, intérieurement par un alésage intérieur 78 et d'autre part, extérieurement par une jante 80 cylindrique d'orientation axiale, comme représenté à la figure 4. is Le porte-cible 22 comporte ainsi un voile radial 82 et, à sa périphérie extérieure, une jupe qui s'étend axialement vers l'arrière. La face extérieure de la jupe forme ainsi la jante 80 du porte-cible 22 et donc une face de support pour la cible 20. Ainsi, lorsque le porte-cible 22 est monté, la cible 20 s'étend 20 radialement autour de l'extrémité avant de la douille 140 et de la bague extérieure 58 du roulement à billes arrière 54. Le porte-cible 22 est monté solidaire en rotation de l'arbre central 12 axialement en arrière du rotor 14. Le voile 82 est intercalé axialement entre l'anneau 68 et la 25 face avant de la douille 140 et du roulement 54. Le ventilateur arrière 50, de forme annulaire, et le porte-cible 22 sont ainsi réalisés en éléments indépendants. Le ventilateur arrière 50 est interposé axialement entre le porte-cible 22 et le rotor 14 en étant fixé de manière précitée sur le rotor 14. 30 Dans le premier mode de réalisation représenté aux figures 1, 3 et 4, l'alésage intérieur 78 du porte-cible 22 est, selon une caractéristique de l'invention, monté serré sur un tronçon associé de l'arbre central 12 pour bloquer le porte-cible 22 en rotation par 17 rapport à l'arbre central 12. Ce montage serré, permet aussi d'immobiliser axialement le porte-cible 22 par rapport à l'arbre central 12 dans des conditions normales d'utilisation. Un tel montage permet de centrer précisément le porte- cible 22 sur l'arbre central 12 tout en permettant un montage aisé. La position de la cible 20 par rapport aux capteurs 76 est ainsi particulièrement précise. Le porte-cible 22 est par exemple monté en force sur l'arbre central 12 par frettage à froid, ou encore par frettage à io chaud. Ce montage du porte-cible est indépendant du ventilateur 50 et de la bague interne 56 du roulement 54 sans interférer avec le collecteur 64. Il en est de même dans les autres exemples de réalisation. is Dans les exemples de réalisation des figures 1 et 2, le porte-cible 22 est monté sur le collet 37 de l'arbre central 12, axialement en arrière de l'anneau 68 et radialement à l'extérieur des bras 72 du collecteur 64. Plus précisément le porte-cible 22 est monté serré à force sur la périphérie externe de l'extrémité 20 arrière du collet 37 entaillé pour passage des bras 72 du collecteur 64. Le diamètre du collet 37 est de manière précité supérieur à celui de la portée de roulement 59. L'alésage intérieur 78 du porte-cible 22 est ainsi interposé axialement entre le rotor 14 et la bague intérieure 56 du palier de 25 roulement à billes arrière 54, et l'anneau 68 du collecteur 64 est interposé axialement entre l'alésage intérieur 78 et le rotor 14. L'invention tire partie du collet 37. Dans le premier mode de réalisation (figures 1, 3 et 4), le porte-cible 22 comporte un manchon 84 qui s'étend axialement 30 vers l'avant depuis son alésage intérieur 78. Le porte-cible 22 présente ainsi une section radiale en forme de "S". Le manchon 84 est réalisé venu de matière avec le voile 82 du porte-cible 22. 18 Ainsi, la face intérieure du manchon 84, délimitant l'alésage 78, est montée serrée autour du collet 37 de l'arbre 12 (figure 1), afin d'augmenter la surface de contact entre le porte-cible 22 et le collet 37. Le porte-cible 22 est ainsi fermement maintenu en position après son montage, notamment le porte-cible 22 est bloqué en pivotement autour d'un axe radial par rapport à l'arbre central 12. Le voile 82 comporte en outre deux fenêtres 86 diamétralement opposées, qui sont destinées à être agencées en io coïncidence avec les moyens de connexion 70 du collecteur 64 afin de permettre la fixation des fils d'extrémité 71 du bobinage de rotor 26 après le montage du porte-cible 22 sur l'arbre 12. Selon un mode de réalisation, la cible 20 est réalisée en un élasto-aimant. Cette élasto-aimant comporte un corps en is élastomère contenant des particules de matériau magnétiques, telles que des particules d'oxyde de fer magnétisées en final. Plus particulièrement, la cible 20 se présente sous la forme d'un anneau en élasto-aimant qui entoure la jante 80 du porte-cible 22. La jante 80 du porte-cible 22 forme ainsi une face 20 cylindrique, tournée vers l'extérieure, de support de la cible 20. Au cours de son procédé de réalisation, la cible 20 en élasto-aimant subit une étape de vulcanisation. Cette étape est avantageusement réalisée une fois que la cible 20 est positionnée autour de la jante 80 du porte-cible 22. 25 Le procédé de vulcanisation des élastomères est bien connu. Il s'agit de faire réticuler l'élastomère, par exemple par chauffage, en présence de soufre. Dans le cas de l'élasto-aimant, les particules d'éléments magnétiques sont emprisonnées de manière homogène dans l'élastomère ainsi vulcanisé. 30 La vulcanisation crée une force d'adhésion entre la cible 20 et la face de support sur laquelle la cible 20 est positionnée pendant l'opération de vulcanisation. Ainsi la cible 20 est fixée sur le porte-cible 22 par vulcanisation. 19 Plus précisément, la cible 20 est réalisée selon un procédé comportant les étapes suivantes. Lors d'une étape préalable de réalisation de la cible 20 en forme d'anneau, un mélange de matériau élastomère et de particules de matériau magnétique, tel que des particules d'oxyde de fer ou de la ferrite, est chauffé pour obtenir une cible 20 annulaire en matériau élastomère non réticulé. Par exemple, on réalise un cylindre de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de la jante 80 du porte-cible 22. Puis, une tranche de ce cylindre est coupée pour obtenir la cible 20 annulaire de dimensions adéquates. Puis la cible 20 ainsi formée est positionnée autour de la jante 80 du porte-cible 22, au contact de la jante 80. Puis lors d'une étape de vulcanisation, la cible 20 ainsi formée, puis positionnée sur la jante 80 du porte-cible 22 est vulcanisée. On magnétise la cible en final pour formation d'une pluralité de pôles Nord et Sud. Comme particules magnétiques on peut également utiliser des ferrites et/ou des terres rares. Avantageusement, lors d'une étape de préparation préalable à l'étape de vulcanisation, la jante 80 du porte-cible 22 est revêtue d'un primaire d'adhésion de manière à augmenter la force d'adhésion entre la cible 20 et la jante 80 du porte-cible 22.

La force d'adhésion créée par l'étape de vulcanisation permet de maintenir axialement en position la cible 20 sur le porte-cible 22 sans recourir à une face radiale de butée. Ainsi, la cible 20 est maintenue axialement en position uniquement par ladite force d'adhésion entre la jante 80 et la cible 20.

Le porte-cible 22 est ainsi plus simple et moins onéreux à fabriquer car la jante 80 n'est pas munie d'un rebord s'étendant radialement vers l'extérieur pour maintenir axialement la cible 20 20 comme c'est le cas pour des cibles connues réalisées selon l'état de la technique. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 2, 5 et 6, le porte-cible 22 est réalisé de manière similaire à celui décrit dans le premier mode de réalisation. Ainsi, la cible 20 est réalisée et fixée sur la jante 80 de manière similaire au premier mode de réalisation. Cependant, la jante 80 comporte ici un rebord 87 qui s'étend radialement vers l'extérieur depuis la jante pour renforcer io le maintien axial de l'élasto-aimant. De plus, le porte-cible 22 ne présente pas de manchon 84 mais un rebord annulaire d'orientation axiale 184 plus court axialement que le manchon 84 et dirigé axialement en sens inverse, c'est-à-dire vers le roulement 54. L'alésage 78 est is simplement courbé axialement vers l'avant de manière à faciliter le montage serré du porte-cible 22 sur le collet 37. Cet alésage 78 est délimité par la face interne du rebord 184. Le porte-cible 22 présente ainsi une section radiale très simple en forme de "U", le voile 82 étant sensiblement plan. 20 Dans ce mode de réalisation, le porte-cible 22 est plus simple à réaliser que celui du premier mode de réalisation. Cependant, la surface de contact entre le porte-cible 22 et l'arbre central 12 est inférieure à celle du premier mode de réalisation. La tenue mécanique d'un tel porte-cible 22 dépend 25 donc des efforts qu'il est susceptible de rencontrer lors du fonctionnement de la machine électrique tournante 10. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, qui est représenté aux figures 7 à 9, le porte-cible 22 comporte une face radiale d'arrêt 88, qui est agencée en butée axiale contre la 30 face radiale d'extrémité arrière 33 en vis-à-vis du rotor 14, de manière à permettre un positionnement axial précis de la cible 20 par rapport au rotor 14. 21 Le porte-cible 22 présente une structure similaire à celle du porte-cible 22 du premier mode de réalisation. Ainsi, le pote-cible 22 présente une section radiale en forme de "S" comme représenté aux figures 7 et 9.

Cependant, le voile 82 du porte-cible 22 comporte une déformation annulaire en forme de goulotte coaxiale à l'alésage intérieur 78 qui s'étend axialement vers l'avant, amplifiant la courbure de la boucle extérieure du "S". La goulotte est ainsi délimitée radialement par une paroi axiale intérieure et une paroi io axiale extérieure étagée avec la jupe 80. Le fond 88 d'extrémité avant de cette déformation annulaire forme la face d'arrêt du porte-cible 22. La paroi intérieure de la goulotte est agencée radialement à l'extérieur de l'anneau 68 du collecteur 64. is Comme représenté à la figure 7, le fond 88 est en butée axiale contre la face radiale d'extrémité arrière 33 de la roue polaire 24 arrière. Avantageusement, le fond 88 présente une forme aplatie selon un plan radial, et le fond 88 est fixé, par exemple par 20 soudage, à la face radiale d'extrémité arrière 33 de la roue polaire 24 arrière. Le porte-cible 22 est ainsi fixé au rotor 14 à la fois par serrage et par soudage. Cette fixation supplémentaire par soudage permet d'assurer l'immobilisation du porte-cible 22 par rapport au rotor 14. 25 Comme dans les modes de réalisation précédents, le porte-cible 22 comporte deux fenêtres 86 qui s'étendent au moins en partie dans la paroi axiale intérieure de la goulotte pour permettre le passage des moyens de connexion 70 du collecteur 64 à l'intérieur de la goulotte lorsque le porte-cible 22 est monté 30 sur l'arbre central 12. Selon une variante non représentée de l'invention, qui est applicable à tous les modes de réalisations précédemment décrits, le porte-cible 22 comporte une patte qui s'étend 22 radialement depuis son alésage intérieur 78 ou depuis son manchon 84 et qui est reçue radialement dans une rainure associée de l'arbre central 12 afin de permettre l'indexation angulaire du porte- cible 22 par rapport au rotor 14. La patte d'indexation est plus particulièrement agencée radialement au droit d'une fenêtre 86. Le porte-cible 22 réalisé et agencé sur l'arbre central 12 selon les enseignements de l'invention est ainsi positionné sur l'arbre central 12 avec une très bonne concentricité. io De plus, un tel porte-cible 22 est particulièrement facile à monter sur l'arbre central 12 en une seule opération, par exemple par frettage. De plus, un même porte-cible 22 réalisé selon les enseignements de l'invention est facilement adaptable à is différentes conceptions et configurations de machines électriques tournantes. L'invention a été décrite pour une cible 20 réalisée en élasto-aimant. On comprendra que le porte-cible 22 peut être associé à tout autre type de cible 20, telle qu'une cible 20 magnétique réalisée en plasto-aimant comme décrit dans le document FR A 2 884 367 précité. Cette cible comporte dans ce cas un anneau en matière plastique contenant des particules magnétiques. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux 25 exemples de réalisation décrits. Ainsi en variante le noyau 34 du rotor à griffes 14 est distinct des flasques 28 des roues polaires. Des aimants permanents sont en variante montés entre au moins certaines griffes 30. 30 Le rotor en variante comporter deux rotors à griffes échelonnés axialement le long de l'arbre 12. La face avant du premier rotor porte le ventilateur avant, tandis que la face arrière du deuxième rotor porte le ventilateur arrière. 23 Le stator 16 est dans ce cas en une seule partie ou en variante en deux parties, chaque partie étant associé à l'un des rotors à griffes. Le rotor est en variante un rotor à pôles saillants.

Ce rotor dans un mode de réalisation comporte une alternance de pôles saillants et d'aimants permanents. Le carter 36 peut comporter plus de deux parties. Par exemple il comporte un palier avant, un palier arrière et une partie intermédiaire portant intérieurement le stator. io Le palier arrière de l'alterno-démarreur peut porter également des composants électroniques de puissance. Ces composants appartiennent par exemple à plusieurs modules montés par exemple sur une mezzanine implantée au dessus du palier arrière comme décrit dans le document WO 2004/040738 is On peut inverser les structures comme décrit dans le document WO-A- 01/69.762 précité. Ainsi le montage du porte-cible est réalisé en variante au niveau de la roue polaire avant 24 et du palier avant 38. Dans ce cas on tire partie de l'entretoise (non référencée à 20 la figure 1) implantée entre la face avant de la roue polaire avant 24 et la face arrière de la bague interne tournante du roulement avant 52. Cette entretoise est solidaire en rotation de l'arbre 12 via l'extrémité avant du tronçon strié avant 32. L'alésage intérieur 78 du porte-cible 22 est alors monté serré sur la périphérie 25 externe de l'entretoise constituant alors le tronçon associé de l'arbre 12. Dans un mode de réalisation le ventilateur avant est supprimé ce qui permet une implantation plus aisée du porte-cible 22.

30 L'un des paliers 38, 40 est en variante refroidi par une circulation de liquide en sorte que l'un des ventilateurs 48, 50 est supprimé, l'autre étant équipé du porte-cible.

24 Le ventilateur 50, 48, peut être avantageusement entièrement métallique pour mieux évacuer la chaleur. En variante il est en une autre matière. En variante une première partie des pales provient du flasque métallique du ventilateur et l'autre partie des pales est en matière plastique surmoulée sur la première partie. Les pales du ventilateur peuvent être de forme quelconque. Par exemple elles peuvent être inclinées axialement. D'une manière générale le ventilateur peut être à action io axiale, du type centrifuge ou du type centripète. Grâce à l'invention on diminue les risques de chocs sur la ligne d'assemblage car le porte- cible peut être équilibré par avance en rotation pour éliminer les balourds dus aux phénomènes de force centrifuge et être monté après l'équilibrage is en rotation de l'ensemble rotor ventilateur. Grâce à l'invention on obtient une bonne concentricité de la cible par rapport au ventilateur centré sur l'arbre et donc par rapport à l'arbre. Le ventilateur est en variante un ventilateur double, c'est- 20 à-dire comportant deux ventilateurs superposés pour augmenter le nombre de pales comme décrit par exemple dans le document WO 2004/106748. Bien entendu le nombre de ventilateurs superposés est en variante supérieur à deux. Dans ce document on voit également les plots de soudage 25 pour fixer de manière précitée le ventilateur par soudage sur le rotor. La lecture de la cible est en variante axiale, comme mentionné dans le document WO-A-01/69.762. Cela est favorisé du fait que le porte-cible 22 est en dans 30 un mode de réalisation dépourvu de rebord au niveau de sa jante 80. Ainsi qu'il ressort de la description l'élasto-aimant exerce une force de serrage sur la face 80 de la jante. Cette force est 25 répercutée à la périphérie interne du porte-cible et contribue à maintenir le serrage du porte-cible sur le tronçon 37de l'arbre 12, constitué par le collet de celui-ci. L'élasto-aimant permet également d'améliorer la tenue mécanique de la cible sur le porte- s cible. L'élasto-aimant fait corps avec la face de support du porte-cible. Le diamètre de ce collet est globalement égal à celui de la périphérie externe de la bague interne 56 du roulement 54. La cible 20 est en variante d'une autre nature, par exemple io les moyens de suivi 18 sont en variante du type optique ou autre comme décrit dans le document WO 01/69762.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Agencement d'un porte-cible (22) sur une machine électrique tournante (10), notamment pour un alterno-démarreur de véhicule automobile, qui comporte : - un carter fixe (36) - un arbre central (12) monté rotatif dans le carter (36) fixe ; io - un rotor (14) porté à solidarisation par l'arbre central (12) ; - un porte-cible (22), qui est monté solidaire en rotation de l'arbre central (12) et qui est délimité intérieurement par un alésage intérieur (78), is - au moins une cible (20) portée par le porte-cible (22) ; - au moins un capteur (76) porté par le carter (36) et associé à la cible pour déterminer la position angulaire du rotor (14); caractérisé en ce que l'alésage intérieur (78) du porte-cible 20 (22) est monté serré sur un tronçon (37) associé de l'arbre central (12) pour bloquer le porte-cible (22) en rotation et axialement par rapport à l'arbre central (12).

2. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le porte-cible (22) comporte un manchon 25 (84) qui s'étend axialement depuis son alésage intérieur (78) de manière que le manchon (84) soit monté serré autour du tronçon (37) associé afin d'augmenter la surface de contact entre le porte-cible (22) et le tronçon (37) associé.

3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé 30 en ce que l'arbre central (12) est monté rotatif au moins par l'intermédiaire d'un palier de roulement (54, 52) comportant une bague intérieure (56) qui est montée sur une portée de roulement (59) associée de l'arbre central (12), et en ce que l'alésage 27 intérieur (78) du porte-cible (22) est interposé axialement entre le rotor (14) et la bague intérieure (56) du palier de roulement (54).

4. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon (37) d'arbre central (12) portant le porte-cible (22) présente un diamètre supérieur à celui de la portée de roulement (59).

5. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-cible (22) comporte une face radiale d'arrêt (88) qui est agencée en butée axiale io contre une face radiale (33) en vis-à-vis du rotor (14).

6. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le porte-cible (22) est fixé au rotor (14) par l'intermédiaire de sa face d'arrêt (88).

7. Agencement selon l'une quelconque des revendications is précédentes, caractérisé en ce que le tronçon (37) d'arbre central (12), qui porte le porte-cible (22), comporte une rainure axiale dans laquelle une patte du porte-cible (22) est reçue radialement vers l'intérieur afin d'indexer angulairement le porte-cible (22) par rapport au rotor (14). 20

8. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la rainure est destinée à permettre le passage d'au moins un moyen de connexion électrique qui relie électriquement un bobinage du rotor (26) à une bague collectrice (62) associée agencée sur une extrémité arrière (65) de l'arbre 25 central (12).

9. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre central (12) comporte un collecteur (64) rapporté qui comporte : - au moins deux bagues collectrices (62) d'extrémité ; 30 - deux moyens de connexion (70) avec des liaisons filaires (71) du bobinage de rotor (26) qui sont portés par un anneau (68) d'extrémité avant ; 28 - des bras (72) de liaison électrique et mécanique entre les moyens de connexion (70) et les bagues collectrices (62) qui sont agencés dans des rainures axiales de l'arbre central (12) ; et en ce que l'anneau (68) est agencé autour du tronçon (37) d'arbre central (12) qui porte le porte-cible (22) de manière à être interposé axialement entre l'alésage intérieur (78) du porte-cible (22) et le rotor (14).

10. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cible (20) est un élément io magnétique qui est agencé à la périphérie du porte-cible (22).

11. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la cible (20) est formée par un élasto-aimant.

12 .Agencement selon l'une quelconque des revendications is précédentes, caractérisé en ce que la machine électrique tournante (10) comporte un ventilateur (50) qui est indépendant du porte-cible (22) et qui est interposé entre le porte-cible (22) et le rotor (14).

13. Agencement selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que le rotor (14) comporte des roues polaires (24) à griffes.

14. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-cible (22) est formé par une coupelle réalisée en tôle. 25

15. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le porte-cible (22) est réalisé par emboutissage.