FR3065847A1

FR3065847A1 - Machine electrique tournante a palier frette

Info

Publication number: FR3065847A1
Application number: FR1753750A
Authority: FR
Inventors: Michel Fakes; Yannick Le-Meitour; Eric Simon; Matthieu BONNICI; Xavier Dunesme; Mathieu Redon
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2018-11-02
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: FR3065847B1

Abstract

L'invention porte principalement sur une machine électrique tournante pour véhicule automobile. La machine (10) comporte un arbre (13) ; un rotor (12) ; un stator (16) comportant un corps (25) doté d'encoches et un bobinage (26) inséré dans les encoches ; un premier palier (37) et un deuxième palier (38) entourant un ensemble formé par le rotor et le stator et comportant chacun un logement (40, 44) pour le montage à rotation de l'arbre de rotor (13). Le premier palier comporte un flasque (371) transversal et une paroi cylindrique (372) d'orientation axiale issue d'une périphérie externe dudit flasque. Le deuxième palier comporte un flasque (48) transversal fermant le premier palier et au moins un rebord (63) s'étendant en saillie à partir du flasque et formant une zone de jonction (64) avec le premier palier. En outre, le corps de stator comporte une zone de frettage (Z1) avec la paroi cylindrique.

Description

Titulaire(s) : VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR Société par actions simplifiée.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR Société par actions simplifiée.

(54) MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE A PALIER FRETTE.

FR 3 065 847 - A1 (57) L'invention porte principalement sur une machine électrique tournante pour véhicule automobile. La machine (10) comporte un arbre (13); un rotor (12); un stator (16) comportant un corps (25) doté d'encoches et un bobinage (26) inséré dans les encoches; un premier palier (37) et un deuxième palier (38) entourant un ensemble formé par le rotor et le stator et comportant chacun un logement (40, 44) pour le montage à rotation de l'arbre de rotor (13). Le premier palier comporte un flasque (371) transversal et une paroi cylindrique (372) d'orientation axiale issue d'une périphérie externe dudit flasque. Le deuxième palier comporte un flasque (48) transversal fermant le premier palier et au moins un rebord (63) s'étendant en saillie à partir du flasque et formant une zone de jonction (64) avec le premier palier. En outre, le corps de stator comporte une zone de frettage (Z1 ) avec la paroi cylindrique.

MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE À PALIER FRETTÉ

La présente invention porte sur une machine électrique tournante. L'invention se rapporte au domaine des machines électriques tournantes telles que les moteurs, les alternateurs, ou les alterno-démarreurs ou encore une machine réversible pouvant fonctionner comme moteur et comme générateur.

De façon connue en soi, une machine électrique de type alternateur comporte un carter, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes solidaire en rotation d'un arbre et un stator qui entoure le rotor avec présence d'un entrefer.

îo Le stator comporte un corps en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches pour le montage du bobinage statorique. Les enroulements de phase du bobinage sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à un module électronique comportant des éléments redresseurs, tels que des diodes ou des transistors.

Dans l’état de l’art, le carter comporte des paliers en forme de cuvette comportant centralement un logement de réception d'un roulement pour le montage à rotation de l'arbre de rotor. En outre, un des paliers porte le module électronique. Ces paliers sont en appui sur le corps de stator qui est monté serré entre ces deux paliers, on parle alors de configuration « sandwich ». Les paliers agissent comme des dissipateurs thermiques, ainsi un contact entre le corps du stator et le palier permet d’évacuer la chaleur du stator.

Cet assemblage de type « sandwich » permet un frettage entre les paliers et le stator mais la hauteur de frettage est limitée car un jeu d’assemblage est nécessaire entre le palier avant et le palier arrière. En pratique, il n'est pas possible de dépasser les deux tiers de la hauteur du corps de stator. En outre, le frettage n'est pas possible dans les zones de passage des tirants d'assemblage. De plus, avec ce type de configuration, le frettage ne peut pas être optimisé en raison de la forme des paliers qui peuvent subir des déformations si le serrage est trop important. La surface de contact entre les paliers et le corps de stator est donc limitée, ce qui réduit d’autant la surface d’évacuation thermique.

En outre, avec ce type de configuration « sandwich », le centrage des paliers par rapport au stator ne peut pas être optimal en raison du jeu d’assemblage nécessaire entre les paliers et le corps de stator. Comme ce centrage n’est pas bien maîtrisé, l’entrefer entre le stator et le rotor doit être raisonnablement important afin d’éviter tout risque de contact entre le rotor et le stator lors du fonctionnement de la machine.

Un refroidissement insuffisant de la machine électrique et une augmentation îo de la taille de l’entrefer engendre une baisse des performances de ladite machine voire un risque de mauvais fonctionnement ou de casse de cette machine.

La présente invention vise ainsi à améliorer les inconvénients précédemment décrits. A cet effet, l'invention a pour objet une machine électrique tournante pour véhicule automobile. Selon l’invention, la machine comporte un arbre s’étendant suivant un axe ; un rotor monté sur l’arbre ; un stator entourant le rotor avec présence d'un entrefer, ledit stator comportant un corps doté d’encoches et un bobinage inséré dans les encoches ; un premier palier et un deuxième palier entourant un ensemble formé par le rotor et le stator et comportant chacun un logement pour le montage à rotation de l'arbre de rotor. En outre, selon l’invention, le premier palier comporte un flasque transversal et une paroi cylindrique d'orientation axiale issue d'une périphérie externe dudit flasque ; et le deuxième palier comporte un flasque transversal fermant le premier palier et au moins un rebord s’étendant en saillie à partir du flasque et formant une zone de jonction avec le premier palier. De plus, selon l’invention, le corps de stator comporte une zone de frettage avec la paroi cylindrique.

Le fait que seulement un des paliers soit en contact avec le corps de stator permet d’améliorer le refroidissement du stator en agrandissant la surface de contact entre ces deux pièces. En effet, le fait de ne plus avoir la zone de jonction entre les deux paliers en vis-à-vis du stator permet de ne plus être limité par un jeu d’assemblage nécessaire entre les paliers ni part le passage des tirants venant fixer les deux paliers ensemble. Une zone de jonction correspond à une zone de contact entre les deux paliers. En outre, cela permet également d’améliorer le centrage, et notamment la coaxialité, des paliers l’un par rapport à l’autre car il n’y a plus de pièce intermédiaire. Les contraintes sur les dimensions de l’entrefer sont alors mieux maîtrisées, ce dernier peut alors être réduit.

En outre, le frettage par rapport à un simple contact entre le stator et le palier permet d’améliorer le refroidissement du stator. En effet, lors de son fonctionnement, le stator a tendance à se dilater sous l’effet de la chaleur et à ponctuellement ne plus être en contact avec le palier. Un meilleur serrage îo réalisé grâce au frettage permet ainsi d’assurer un meilleur refroidissement.

De plus, ces formes de palier, dont seulement un palier présente une forme de cuvette, l’autre palier présentant une forme sensiblement plate, permettent d’avoir le stator fretté uniquement sur un palier sans augmenter l’encombrement axial de la machine. En outre, le fait que le deuxième palier présente une forme sensiblement plate permet d’éviter les risques de déformation dudit palier en raison du frettage.

Selon une réalisation, un ratio entre une hauteur axiale de la zone frettée du premier palier et une hauteur axiale du corps de stator est compris entre 0.9 et 1.2 et vaut de préférence 1. Ainsi, par exemple toute la hauteur axiale du corps de stator est frettée.

Selon une réalisation, une différence de diamètre entre un diamètre externe du corps de stator et un diamètre interne de la paroi cylindrique au niveau de la zone de frettage est comprise entre 0 et 0,7 mm.

Selon une réalisation, le rebord s’étend sur une hauteur axiale inférieure à 25 une hauteur axiale de la paroi cylindrique du premier palier. Par exemple, sur une hauteur inférieure au tiers de la hauteur de ladite paroi cylindrique. Le rebord s’étend, notamment, sur une hauteur axiale de l’ordre de 3 mm.

Selon une réalisation, le rebord s’étend de manière discontinue le long de la périphérie du flasque. Par exemple, le deuxième palier comporte plusieurs rebords formant plusieurs zones de jonction avec le premier palier et la machine comporte plusieurs ouvertures disposées entre deux zones de jonction successives. Cela permet la création d’ouvertures entre les paliers ce qui permet d’améliorer le refroidissement de la machine.

Selon une réalisation, la paroi cylindrique comporte au moins une échancrure ménagée, de manière ouverte axialement, dans une extrémité libre de ladite paroi opposée axialement au flasque, ladite échancrure étant positionnée en regard d’une ouverture. Cela permet d’agrandir l’ouverture entre les paliers et donc d’améliorer le refroidissement. Par exemple, la paroi cylindrique comporte plusieurs échancrures, chacune étant positionnée en regard d’une ouverture.

io Selon une réalisation, un des paliers peut comporter des picots s’étendant en saillie axiale pour obstruer au moins en partie l’ouverture. Cela permet d’éviter l’insertion de corps étrangers à l’intérieur de la machine.

Selon une réalisation, la paroi cylindrique du premier palier et le rebord du deuxième palier comporte, chacun, au moins une portion de centrage et au moins une portion de fixation. La portion de centrage du premier palier coopère avec celle du deuxième palier. La portion de fixation du premier palier coopère avec celle du deuxième palier. Les portions de centrage et de fixation forment au moins une zone de jonction. La zone de jonction entre les paliers permet, de part le contact entre lesdits paliers, une simplification de l’assemblage entre les paliers. Par exemple, des tirants de petite dimension peuvent être utilisés ce qui permet un gain de masse.

Selon une réalisation, la machine comporte plusieurs portions de centrage et plusieurs portions de fixation. Pour chaque palier, chaque portion de centrage est disposée en regard d’au moins une portion de fixation. Cela permet de limiter les surfaces de contact entre le premier palier et le deuxième palier pour ainsi limiter les échanges thermiques entre les pièces.

Selon une réalisation, l’ajustement entre la portion de centrage du premier palier et la portion de centrage du deuxième palier est défini, selon le système ISO d’ajustements, de manière à ce qu’un diamètre interne de la portion de centrage du premier palier est égal à H7 et à ce qu’un diamètre externe de la portion de centrage du deuxième palier est compris entre g6 et h6.

Selon une réalisation, la portion de centrage du deuxième palier est formée par un muret s’étendant en saillie axiale et en ce que la portion de centrage du premier palier est formée par une extrémité libre de la paroi cylindrique, lesdites portions de centrage étant en contact radial l’une avec l’autre pour assurer le centrage du deuxième palier avec le premier palier.

Selon une réalisation, chaque palier comporte une portion de fixation munie d’une ouverture pour le passage d’un organe de fixation.

Selon une réalisation, chaque portion de fixation s’étend en saillie radiale à partir du palier correspondant.

îo Selon une réalisation, la machine comporte au moins deux parties de fixation destinées à maintenir ladite machine dans le véhicule automobile, lesdites parties de fixation s’étendant en saillie à partir de la portion cylindrique du premier palier de part et d’autre de la zone de frettage. Du fait que les parties de fixation sont disposées sur un même palier, les tolérances d’assemblage de la machine sur le véhicule peuvent être réduites. Cela permet donc d’améliorer la fixation de la machine sur le véhicule.

Selon une réalisation, la machine comporte, en outre, un module électronique qui est porté par le deuxième palier. En d’autres termes, le module électronique est positionné sur le palier qui n’est pas en contact avec le corps de stator.

Selon une réalisation, la machine comporte, en outre, un joint d'isolation thermique interposé entre le premier palier et le deuxième palier dans la zone de jonction. Le fait de mettre un joint entre les paliers permet de ne pas transférer la chaleur du stator du palier en contact vers l’autre palier et ainsi de limiter l’impact thermique négatif du stator sur les autres parties de la machine. Cela permet ainsi d'améliorer le refroidissement de la machine électrique tournante. De plus, l’interposition d’un joint entre les deux paliers permet de limiter les contraintes de matage entre les paliers et également de réduire le bruit magnétique de la machine du fait du découplage entre les deux paliers tout en garantissant un faible coût de production de la machine.

Selon une réalisation, le joint d’isolation thermique peut être interposé entre les deux paliers au niveau de leur zone de jonction.

Selon une réalisation, le bobinage comporte des chignons s'étendant de part et d'autre du corps de stator. Par exemple, un chignon comporte une partie pleine et une base située entre la partie pleine et le corps de stator. La base est formée par une alternance de conducteurs s’étendant entre ladite partie pleine et les encoches dudit corps, et d’ouvertures.

Selon une réalisation, la zone de jonction entre le premier palier et le deuxième palier est disposée radialement en vis-à-vis d’un espace de la îo machine situé axialement entre une extrémité axiale d’un des chignons et un flasque transversal d’un des paliers. Cela permet d’améliorer le refroidissement de la machine en permettant un positionnement d’ouverture de refroidissement en face des chignons du bobinage et notamment en regard de la base des chignons.

Selon une réalisation, le rotor comporte au moins un ventilateur, notamment centrifuge, fixé à une extrémité axiale d’un corps dudit rotor. Par exemple, le rotor comporte deux ventilateurs centrifuges fixés sur les extrémités axiales du corps respectivement.

La machine électrique tournante peut, avantageusement, former un alternateur, un alterno-démarreur ou une machine réversible.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.

La figure 1 est une vue en perspective d'une machine électrique tournante selon un exemple de réalisation de la présente invention.

La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la machine électrique tournante selon l’exemple de la figure 1.

La figure 3 est une vue en perspective du palier avant de la machine électrique tournante selon l’exemple de la figure 1.

La figure 4 est une vue en perspective du palier arrière de la machine électrique tournante selon l’exemple de la figure 1.

La figure 5 est une vue schématique de la machine électrique tournante selon l’exemple de la figure 1.

La figure 6 est une vue en coupe partielle illustrant un exemple de configuration d’un joint d'isolation thermique pouvant être implanté dans une zone de jonction entre les paliers de la machine électrique tournante.

Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. Par ailleurs, un élément avant est situé du io côté de l'extrémité libre de l'arbre destinée à porter la poulie, tandis qu'un élément arrière est situé du côté opposé, c’est-à-dire du côté du module électronique de commande.

On a représenté, sur les figures 1 et 2 une machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule automobile. Cette machine 10 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique et peut être réversible. Une telle machine 10 réversible permet de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule.

Cette machine 10 comporte un carter 11 à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes 12 monté sur un arbre 13 s'étendant suivant un axe X correspondant à l'axe de rotation de la machine électrique et un stator 16 qui entoure le rotor 12 avec présence d'un entrefer entre la périphérie externe du rotor 12 et la périphérie interne du stator 16. Une poulie est destinée à être fixée sur l'extrémité libre de l'arbre 13. Cette poulie appartient à un dispositif de transmission de mouvement à courroie entre la machine 10 et le moteur thermique du véhicule automobile.

Dans la suite de la description, les dénominations axiales, radiales, extérieures et intérieures se réfèrent à l’axe X traversant en son centre l’arbre 13. La direction axiale correspond à l'axe X alors que les orientations radiales correspondent à des plans concourants, et notamment perpendiculaires, à l'axe X. Pour les directions radiales, les dénominations extérieure ou intérieure s'apprécient par rapport au même axe X, la dénomination intérieure correspondant à un élément orienté vers l’axe, ou plus proche de l’axe par rapport à un second élément, la dénomination extérieure désignant un éloignement de l’axe.

Par exemple, comme on peut le voir sur la figure 2, le rotor 12 comporte deux roues polaires 17 présentant chacune un plateau 18 d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes 19 par exemple de forme trapézoïdale et d'orientation axiale. Les griffes 19 d'une roue 17 sont dirigées axialement vers le plateau 18 de l'autre roue 17. Chaque griffe 19 îo d'une roue polaire 17 pénètre dans l'espace existant entre deux griffes 19 voisines de l'autre roue polaire 17, de sorte que les griffes 19 des roues polaires 17 sont imbriquées les unes par rapport aux autres. Un noyau cylindrique 22 est intercalé axialement entre les plateaux 18 des roues 17. En l'occurrence, le noyau 22 consiste en deux demi-noyaux appartenant chacun à l'un des plateaux 18. Ce noyau 22 porte à sa périphérie externe une bobine d'excitation 23.

Le stator 16 comporte un corps 25 ainsi qu'un bobinage électrique 26. Par exemple, le corps 25 est constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue de dents délimitant deux à deux des encoches ouvertes vers l'intérieur du corps de stator 25.

Le bobinage 26 pourra être réalisé à partir d'une pluralité de conducteurs insérés dans les encoches du corps de stator 25 et formant des chignons 27 faisant saillie de part et d'autre du corps 25. Les chignons 27 comportent, chacun, une partie pleine et une base s’étendant entre la partie pleine et le corps de stator 25. Chaque base comporte des ouvertures 30 s'étendant entre des conducteurs du bobinage 26 sortant ou rentrant dans des encoches du corps, tel que montré en figure 1. Les conducteurs pourront être constitués par exemple par des fils continus recouverts d'émail ou par des éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage.

Les sorties de phase du bobinage 26, connectées en étoile ou en triangle, sont reliées à un module électronique de commande 32 comportant des éléments redresseurs, tels que des diodes ou des transistors du type

MOSFET, notamment lorsqu'il s'agit d'un alterno-démarreur comme décrit par exemple dans le document FR2745445. La machine 10 comporte également un porte-balais muni de balais destinés à venir frotter contre des bagues 33 d'un collecteur 36 reliées par des liaisons filaires au bobinage d'excitation 23 du rotor 12.

Par ailleurs, le carter 11 comporte un palier avant 37 et arrière 38 assemblés l'un avec l'autre. Ces paliers 37, 38 pourront par exemple être réalisés dans un matériau à base d'aluminium.

Comme on peut le voir sur la figure 3, le palier avant 37 globalement en forme de cuvette comporte un flasque 371 s'étendant transversalement par îo rapport à l'axe X, c’est-à-dire suivant une direction sensiblement perpendiculaire par rapport à l'axe X. Ce flasque 371 est muni centralement d'un logement 40 recevant un roulement 41 pour le montage à rotation de l'arbre de rotor 13. Le palier avant 37 comporte en outre une paroi cylindrique 372 s'étendant axialement depuis la périphérie externe du flasque

371 et formant une jupe cylindrique. La paroi cylindrique 372 est monobloc avec le flasque 371, c’est-à-dire issue de matière.

Le palier avant 37 est fermé axialement par le palier arrière 38 comprenant un flasque 48 transversal qui comporte un logement 44 recevant un roulement 45 pour le montage à rotation de l'extrémité arrière de l'arbre de rotor 13. Le palier arrière 38 porte le module électronique de commande 32 notamment sur sa face arrière. Le flasque 48 peut comporter, à cet effet, des colonnettes de fixation, non représentée, s’étendant en saillie à partir du flasque 48 pour le passage de vis de fixation du module 32. En outre, des ouvertures axiales 49 peuvent être prévues dans le flasque 48 pour autoriser le passage des sorties de phase du bobinage 26 destinées à être reliées électriquement au module de commande 32.

Comme illustré sur la figure 4, le flasque 48 du palier arrière 38 peut être prolongé par un rebord 63 s’étendant axialement sur une hauteur largement inférieure à la hauteur de la paroi cylindrique 372. En particulier, le rebord 63 s’étend sur une hauteur axiale inférieure au tiers de la hauteur axiale de la paroi cylindrique du premier palier. Le palier arrière 38 comporte notamment plusieurs rebords 63 s’étendant chacun en saillie à partir d’une portion de la périphérie du flasque 48. Les rebords 63 sont donc distincts les uns des autres est répartis angulairement sur la circonférence du flasque 48. La répartition peut être faite de manière irrégulière, c’est-à-dire que les rebords 63 peuvent être positionnés à différentes distances les uns des autres sur la circonférence du flasque 48. Dans une variante, la répartition peut être faite de manière régulière, c’est-à-dire que les rebords 63 peuvent être positionnés à égale distance les uns des autres sur la circonférence du flasque 48. En outre, les rebords 63 peuvent présenter des longueurs circonférentielles différentes.

Les rebords 63 sont séparés circonférentiellement les uns des autres par des îo ouvertures 60, visibles sur la figure 1, formées entre le palier avant 37 et le palier arrière 38 et en particulier entre la paroi cylindrique 372 et le flasque

48. La paroi cylindrique 372 peut présenter une échancrure 59 réalisée au niveau de l’ouverture 60 permettant d’agrandir ladite ouverture 60. Ainsi, l’extrémité libre de la paroi cylindrique comprend une alternance de zones de contact avec les rebords 63 et d’échancrures 59. Plus précisément, chaque échancrure 59 est ouverte axialement en direction du palier arrière 38. Par exemple, le palier arrière 38 comporte une pluralité de picots 61 s'étendant en saillie axiale depuis une face avant du flasque 48 tournée vers le palier avant 37. Ces picots 61 obturent au moins en partie l’échancrure 59 ménagée dans le palier avant 37.

Comme cela est illustré sur les figures 1 et 2, la paroi cylindrique 372 du palier avant 37 comporte une zone de frettage Z1 avec le corps de stator 25. A cet effet, le palier avant 37 est chauffé à haute température jusqu'à la dilatation du matériau, puis refroidi de telle façon que la périphérie externe du corps de stator 25 soit maintenue fixe contre la périphérie interne du palier avant 37. La périphérie externe du corps de stator 25 étant en contact intime avec la périphérie interne du palier avant 37 du fait de l'opération de frettage, cela permet de faciliter l'évacuation par conduction de la chaleur générée par le stator 16 via le palier fretté.

Comme on peut le voir sur les figures 2 et 5, un ratio entre une hauteur L1 de la zone de frettage Z1 du palier avant 37 et une hauteur L2 du corps de stator 25 est compris entre 0.9 et 1.2 et vaut de préférence 1. Les hauteurs

L1 et L2 sont mesurées suivant une direction axiale par rapport à l'axe X.

Comme le montre ce ratio, la zone de frettage Z1 peut s'étendre légèrement au-delà du corps de stator 25 de part et d'autre dudit corps de stator 25.

En outre comme illustré par la figure 5, la différence entre un diamètre externe D2 du corps de stator 25 et un diamètre interne D1 de la paroi cylindrique 372 au niveau de la zone de frettage Z1 est comprise entre 0 et 0,7 mm. Ainsi, dans une certaine configuration, la paroi cylindrique 372 peut être enfoncée dans le corps de stator 25 au niveau de la zone de frettage Z1. Cet ajustement permet un montage serré du stator 16 dans le palier avant 37, il n’y a alors pas besoin de moyen supplémentaire de maintien du stator.

io Cela permet aussi un meilleur refroidissement par conduction du stator.

Les rebords 63 forment des zones de jonction 64 avec le palier avant 37 car chaque rebord 63 est en contact avec la paroi cylindrique 372. Les zones de jonction 64 comportent uniquement des portions de fixation du premier palier avec le deuxième palier et/ou des portions de centrage entre lesdits paliers.

Ainsi, chaque zone de contact de la paroi cylindrique 372 comporte au moins une portion de fixation 71 et/ou au moins une portion de centrage 62. De même, chaque rebord 63 comporte au moins une portion de fixation 74 et/ou au moins une portion de centrage 78. Lesdites portions de fixation 71, 74 coopèrent, respectivement, les unes avec les autres pour fixer les deux paliers ensemble. Lesdites portions de centrage 62, 78 coopèrent, respectivement, les unes avec les autres pour centrer les deux paliers ensemble.

Dans cet exemple de réalisation, chaque zone de jonction 64 comporte à la fois une portion de centrage 62, 78 de chaque palier et une portion de fixation 71, 74 de chaque palier. Ainsi, une portion de centrage d’un des paliers est disposée en regard d’une portion de fixation dudit palier. Sur l’exemple de la figure 4, le palier arrière 38 comporte trois rebords 63, les deux premiers rebords comporte chacun une portion de fixation et une portion de centrage et le dernier rebord comporte une portion de centrage et deux portions de fixation.

Par exemple, chaque portion de fixation 71, 74 s’étend en saillie radiale à partir d’une partie du palier associé dans une direction extérieure c’est-à-dire opposée à l’axe X. En l’occurrence, chaque portion de fixation 71 est issue de la paroi cylindrique 372 du palier avant 37 et chaque portion de fixation 74 est issue du flasque 48 du palier arrière 38 et participe à la formation d’un rebord 63. Les portions de fixation 71 sont situées à la périphérie externe de la paroi cylindrique 372 au niveau de son extrémité libre opposée au flasque

371. En outre, chaque portion de fixation 71 est munie d'une ouverture 72 positionnée en coïncidence avec une ouverture 73 ménagée dans une portion de fixation 74 pour le passage d'un organe de fixation 75, tel qu'une vis ou un tirant.

Comme représenté schématiquement sur la figure 5, un ajustement entre la io portion de centrage 62 du premier palier 37 et la portion de centrage 78 du deuxième palier 38 est défini, selon le système ISO d’ajustements de dessinateurs industriels, de manière à ce qu’un diamètre interne D3 de la portion de centrage 62 est égal à H7 et à ce qu’un diamètre externe D4 de la portion de centrage 78 est compris entre g6 et h6. La caractéristique g6 combinée avec la caractéristique H7 correspond à un centrage glissant c’està-dire qu’un faible jeu peut exister entre les deux portions de centrage 62, 78 des deux paliers. La caractéristique h6 combinée avec la caractéristique H7 correspond à un centrage ajusté ou serré c’est-à-dire qu’il n’y a pas de jeu entre les deux portions de centrage 62, 78 des deux paliers.

Ces caractéristiques H7, g6 et h6 se traduisent par des valeurs limites de tolérances acceptables lors de la fabrication des paliers. Pour une température de référence de 20°C lorsque le diamètre interne D3 est compris entre 120 mm et 180 mm, H7 correspond à des valeurs de tolérance comprises entre 0 et +40 pm, g6 correspond à des valeurs de tolérance comprises entre -14 pm et -39 pm et h6 correspond à des valeurs de tolérance comprises entre 0 et -25 pm. Ainsi par exemple, lorsque le diamètre interne D3 est compris entre 139 mm et 139,4 mm, le diamètre externe D4 est compris entre 139°mm et 138,61 mm. De manière générale, le diamètre externe D4 est compris entre 120 mm et 180 mm.

Par exemple, la portion de centrage 78 du palier arrière est formée par un muret 78 issu du flasque 48. Le muret est en appui contre une périphérie interne de la paroi cylindrique 372 qui forme la portion de centrage 62 du palier avant 37. A sa base, le muret est délimité axialement par une face d'extrémité d'une portion de la portion de fixation 74 du palier arrière formant butée axiale. La hauteur de centrage correspondant à la hauteur du muret est courte. Elle est de préférence inférieure à 3mm. En variante, la structure pourra être inversée, c’est-à-dire que le muret peut appartenir au palier avant

37 et venir en appui contre une périphérie interne du flasque 48.

Comme cela est illustré sur la figure 6, les surfaces de contact entre les deux paliers 37, 38 peuvent être limitées en aménageant les ouvertures 60 et en isolant thermiquement les deux paliers 37, 38 entre eux au niveau des zone de jonction 64. Par exemple, un joint d'isolation thermique 65 peut être io interposé entre le palier avant 37 et le palier arrière 38 dans au moins une zone de jonction 64.

Dans l’exemple représenté ici, le joint 65 présente une forme annulaire plane s'étendant dans un plan radial, soit une forme de rondelle. Le joint d'isolation thermique 65 est positionné axialement entre les deux faces d'extrémité des portions de fixation 71, 74. La forme annulaire délimite une ouverture disposée en vis-à-vis des ouvertures respectives des portions de fixation 71, 74 pour permettre le passage de l’organe de fixation 75. La machine 10 peut comporter plusieurs joints 65 disposés chacun entre deux portions de fixation en vis-à-vis. Chaque joint est alors indépendant des autres joint. Dans une variante de réalisation, les joints 65 peuvent être reliés les uns avec les autres via des portions de liaison (non représentées).

Dans un autre mode de réalisation non représenté, le joint d'isolation thermique peut être disposé entre les portions de fixation 71, 74 et les portions de centrage 62, 78 associé des deux paliers 37, 38. Par exemple, le joint d'isolation thermique 65 comporte une portion annulaire s'étendant dans un plan radial et un retour d'orientation axiale s'étendant depuis la périphérie externe de la portion annulaire. La portion annulaire est alors disposée entre deux portions de fixation et le retour est disposé entre deux portions de centrage. En outre, un canon isolant thermique, non représenté, peut être situé autour de l’organe de fixation 75 pénétrant dans les portions de fixation 71, 74. On évite ainsi la transmission de chaleur, par l'intermédiaire dudit organe 75, du palier avant 37 vers le palier arrière 38.

Les joints d'isolation thermique 65 et le canon isolant pourront par exemple être réalisés dans un matériau choisi parmi un des matériaux suivants: plastique, caoutchouc, ou élastomère. Par exemple, le joint 65 et/ou le canon isolant présente une épaisseur de l’ordre d’un millimètre.

En variante, comme cela est illustré sur la figure 3 par des pointillés, les portions de centrage peuvent consister en des protubérances creuses 84 issues du palier avant 37, destinées à s'insérer dans les ouvertures 73 correspondantes de la portion de fixation du palier arrière 38. Ces protubérances creuses 84 s'étendent autour des ouvertures de fixation 72 îo pour le passage des organes de fixation 75. En variante, les protubérances creuses 84 appartiennent au palier arrière 38 et viennent s'engager dans les ouvertures 72 du palier avant 37. Il est alors possible de supprimer les murets 78, les protubérances formant des moyens de centrage.

Dans l’exemple de la figure 2, des ventilateurs 52 sont implantés sur les extrémités axiales du rotor 12 pour générer un courant d'air à l'intérieur de la machine passant par les ouïes ménagées dans le palier avant 37 et dans le palier arrière 38. Par exemple, des ouïes axiales 50, 54 sont ménagées dans les flasques des paliers et des ouïes radiales 551,552 sont ménagées dans la paroi cylindrique 372 du palier avant 37. Par exemple, les ventilateurs sont des ventilateurs centrifuges, les ouïes axiales sont des ouvertures d’entrée d’air et les ouïes radiales sont des ouvertures de sortie d’air.

En l'occurrence, le palier avant 37 comporte des ouïes axiales 54 réalisées dans le flasque 371 par exemple autour du logement de roulement 40. Le palier avant 37 comporte également une première série S1 d'ouïes 551 et une deuxième série S2 d'ouïes 552 latérales ménagées dans la paroi cylindrique 372 de part et d'autre du corps de stator 25. Les ouïes 551 de la première série S1 présentent une forme allongée circonférentiellement. Les ouïes 552 de la deuxième série S2 présentent une forme allongée axialement par rapport à l'axe X. Les ouïes 552 de la deuxième série S2 sont en l'occurrence plus nombreuses que les ouïes 551 de la première série S1.

La zone de frettage Z1 s'étend axialement entre les ouïes 551 de la première série S1 et les ouïes 552 de la deuxième série S2. Les ouïes 552 de la deuxième série S2 sont espacées angulairement de façon régulière les unes par rapport aux autres, et sont séparées deux à deux par des bras de séparation. En variante, lesdites ouïes 552 peuvent être espacées angulairement de façon irrégulière les unes par rapport aux autres afin d’améliorer l’acoustique de ladite machine 10. Chaque ouïe 551, 552 de ces séries S1, S2 est située radialement au moins en partie en regard d'au moins une ouverture 30 de la base d'un chignon 27.

Par ailleurs dans l’exemple de réalisation illustré ici, une ouïe 551 de la première série S1 s'étend axialement entre la zone de frettage Z1 du palier avant 37 et une barre latérale 58 correspondante. Cette barre latérale 58 io sépare l'ouïe 551 par rapport à l’échancrure 59 associée ménagée du côté de l'extrémité libre du palier avant 37 opposée au flasque 371. Afin de ne pas entraver le passage de l'air, la barre latérale 58 est de préférence superposée radialement avec une partie pleine d'un chignon 27. La barre latérale présente une hauteur axiale inférieure à la hauteur axiale de la partie pleine du chignon 27 correspondant.

Comme visible sur la figure 3, la machine 10 comporte au moins deux parties de fixation 68 destinées à maintenir ladite machine dans le véhicule automobile. Les parties de fixation 68 s’étendent en saillie radiale à partir de la portion cylindrique 372 du premier palier 37 de part et d’autre de la zone de frettage Z1. Les deux parties de fixation 68 sont, par exemple, alignée axialement. En l’occurrence, la machine comporte quatre parties de fixation 68 disposées deux à deux comme décrit précédemment et espacées angulairement sur la périphérie de la paroi cylindrique 372. Chaque partie de fixation 68 comporte une ouverture pour le passage d’une vis de fixation. En variante, tout autre moyen de fixation peut être utilisé comme le clipsage.

Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.

Claims

REVENDICATIONS

1. Machine électrique tournante pour véhicule automobile, ladite machine (10) comportant :

5 - un arbre (13) s’étendant suivant un axe (X) ;

- un rotor (12) monté sur l’arbre (13) ;

-un stator (16) entourant le rotor (12) avec présence d'un entrefer, ledit stator comportant un corps (25) doté d’encoches et un bobinage (26) inséré dans les encoches ;

îo - un premier palier (37) et un deuxième palier (38) entourant un ensemble formé par le rotor et le stator et comportant chacun un logement (40, 44) pour le montage à rotation de l'arbre de rotor (13), caractérisée en ce que :

- le premier palier (37) comporte un flasque (371) transversal et une

15 paroi cylindrique (372) d'orientation axiale issue d'une périphérie externe dudit flasque (371) ;

- le deuxième palier (38) comporte un flasque (48) transversal fermant le premier palier (37) et au moins un rebord (63) s’étendant en saillie à partir du flasque (48) et formant une zone de jonction (64) avec le premier palier, et

20 - le corps de stator (25) comporte une zone de frettage (Z1) avec la paroi cylindrique (371).
2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’un ratio entre une hauteur axiale de la zone frettée du premier palier et une hauteur axiale du corps de stator est compris entre 0.9 et 1.2 et vaut

25 de préférence 1.
3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu’une différence de diamètre entre un diamètre externe (D2) du corps de stator (27) et un diamètre interne (D1) de la paroi cylindrique (372) au niveau de la zone de frettage (Z1) est comprise entre 0

30 et 0.7 mm.
4. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le deuxième palier (38) comporte plusieurs rebords (63) formant plusieurs zones de jonction (64) avec le premier palier et en ce que la machine (10) comporte plusieurs
5 ouvertures (60) disposées entre deux zones de jonction (64) successives.

5. Machine électrique tournante selon la revendication 4, caractérisée en ce que la paroi cylindrique (372) comporte au moins une échancrure (59) ménagée, de manière ouverte axialement, dans une extrémité libre de ladite paroi opposée axialement au flasque (371), ladite échancrure étant îo positionnée en regard d’une ouverture (60).
6. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la paroi cylindrique (372) du premier palier (37) et le rebord (63) du deuxième palier (38) comporte, chacun, au moins une portion de centrage (62, 78) et au moins une portion

15 de fixation (71, 74) et en ce que la portion de centrage du premier palier coopère avec celle du deuxième palier et la portion de fixation du premier palier coopère avec celle du deuxième palier, lesdites portions de centrage et de fixation formant au moins une zone de jonction (64).
7. Machine électrique tournante selon la revendication 6, caractérisée

20 en ce qu’elle comporte plusieurs portions de centrage (62, 78) et plusieurs portions de fixation (71, 74) et en ce que, pour chaque palier, chaque portion de centrage (62, 78) est disposée en regard d’au moins une portion de fixation (71, 74).
8. Machine électrique tournante selon la revendication 6 ou 7,

25 caractérisée en ce que l’ajustement entre la portion de centrage (62) du premier palier (37) et la portion de centrage (78) du deuxième palier (38) est défini, selon le système ISO d’ajustements, de manière à ce qu’un diamètre interne (D3) de la portion de centrage (62) du premier palier (37) est égal à H7 et à ce qu’un diamètre externe (D4) de la portion de centrage (78) du

30 deuxième palier (38) est compris entre g6 et h6.
9. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la portion de centrage (78) du deuxième palier (38) est formée par un muret s’étendant en saillie axiale et en ce que la portion de centrage (62) du premier palier (37) est formée par une extrémité libre de la paroi cylindrique (372), lesdites portions de centrage étant en contact radial l’une avec l’autre pour assurer le centrage du

5 deuxième palier (38) avec le premier palier (37).
10. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la machine (10) comporte au moins deux parties de fixation (68) destinées à maintenir ladite machine dans le véhicule automobile, lesdites parties de fixation s’étendant en saillie à io partir de la portion cylindrique (372) du premier palier (37) de part et d’autre de la zone de frettage (Z1 ).
11. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la machine (10) comporte, en outre, un module électronique (32) qui est porté par le deuxième palier (38).
15 12. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la machine (10) comporte, en outre, un joint d'isolation thermique (65) interposé entre le premier palier (37) et le deuxième palier (38) dans la zone de jonction (64).

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