Máquina eléctrica giratoria, y concretamente alternador de vehículo automóvil , que comprende un estator montado elásticamente en una resina termoconductora.

Máquina eléctrica giratoria (10) del tipo que comprende un rotor (13) que presenta un eje (X-X),

un estator (12) provisto de un cuerpo (19) de forma general anular cilíndrica que rodea el rotor (13) y que está dispuesto en un cárter (14) que incluye una porción trasera (16) y una porción delantera (18) conectadas entre sí según un plano de junta (P) perpendicular al eje (X-X) del rotor de la máquina (10), en la cual la cara axial externa (24) del cuerpo del estator (12) delimita, con la cara axial interna (30) del cárter (14), un espacio radial anular (32), y en la cual el cuerpo del estator (12) está montado apretado axialmente entre las superficies radiales (36, 48) de soporte opuestas formadas en cada una de las dos porciones (16, 18) del cárter (14), con interposición de menos un primer elemento deformable elásticamente (34, 46) comprimido axialmente entre cada una de las dos superficies (36, 48) de soporte y una porción de la cara radial anular de extremo enfrentada (20, 22) del cuerpo (19) del estator (12), caracterizada porque al menos una parte del espacio radial anular (32) contiene un segundo elemento deformable elásticamente en forma de resina termoconductora (50), que se interpone radialmente entre el cárter (14) y el cuerpo (19) del estator (12), con vistas a realizar un desacoplamiento mecánico radial entre el cuerpo (19) del estator (12) y el cárter (14), y con vistas a disipar la energía térmica desde el cuerpo (19) del estator (12) hacia el cárter (14).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2001/003095.

Solicitante: VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 2, RUE ANDRÉ BOULLE - BP 150 94017 CRÉTEIL CEDEX FRANCIA.

Inventor/es: MAGNIER, MICHEL, HIRSOU,DANIEL, LE QUERE,ERIC, SELOSSE,Didier.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02N11/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02N ARRANQUE DE LOS MOTORES DE COMBUSTION; MEDIOS O ACCESORIOS PARA EL ARRANQUE DE ESTOS MOTORES, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR.Arranque de los motores por medio de motores eléctricos.
  • H02K11/04 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 11/00 Asociación estructural de máquinas dinamoeléctricas con componentes eléctricos o con dispositivos de blindaje, monitarización o protección (carcasas, envolturas o soportes H02K 5/00). › para la rectificación.
  • H02K5/15 H02K […] › H02K 5/00 Carcasas o envolturas; Recintos; Soportes. › Montaje de pantallas de cojinetes o de placas terminales.
  • H02K5/18 H02K 5/00 […] › con nervios o aletas para mejorar la transmisión de calor.
  • H02K9/02 H02K […] › H02K 9/00 Disposiciones de refrigeración o de ventilación (canales o conductos en las partes del circuito magnético H02K 1/20, H02K 1/32; canales o conductos en o entre los conductores H02K 3/22, H02K 3/24). › por el aire del ambiente fluyente a través de la máquina.
  • H02K9/06 H02K 9/00 […] › con ventiladores o dispositivos de arrastre movido por el árbol de la máquina.

PDF original: ES-2381336_T3.pdf

 

Máquina eléctrica giratoria, y concretamente alternador de vehículo automóvil , que comprende un estator montado elásticamente en una resina termoconductora.

Fragmento de la descripción:

Máquina eléctrica giratoria, y concretamente alternador de vehículo automóvil, que comprende un estator montado elásticamente en una resina termoconductora 5 La presente invención se refiere a una máquina eléctrica giratoria.

La invención se refiere concretamente a un alternador o a un grupo alternador - motor de arranque utilizado para la alimentación de energía del circuito eléctrico de un vehículo automóvil.

La invención se refiere a una máquina eléctrica giratoria del tipo que comprende un estator provisto de un cuerpo de forma general anular cilíndrica que está dispuesto en un cárter que incluye una porción trasera y una porción delantera conectadas entre sí según un plano de junta perpendicular al eje del cuerpo del rotor de la máquina, del tipo en el cual la cara axial externa del estator delimita, con la cara axial interna del cárter, un espacio radial anular, y del tipo en el cual el estator está montado apretado axialmente entre las superficies radiales de soporte opuestas formadas en cada una de las dos porciones del cárter, con interposición de al menos un primer elemento deformable elásticamente, comprimido axialmente, entre cada una de las dos superficies de soporte y una porción de la cara radial anular de extremo enfrentada del estator.

Una máquina eléctrica giratoria de este tipo se describe en el documento FR-A-2727807.

En tal tipo de máquina eléctrica giratoria, el estator no está en contacto directo con el cárter sino que está aislado por tacos de elastómero y por aire. Por consiguiente, el estator está aislado desde el punto de vista vibratorio, pero no evacua suficientemente las calorías producidas durante el funcionamiento de la máquina, y la temperatura de funcionamiento supera entonces los valores tolerados por los componentes de la máquina.

Además, los tacos y las juntas que forman amortiguadores de vibraciones utilizados en esta máquina tienen formas relativamente complejas, lo que aumenta el coste de fabricación y de ensamblaje de la máquina.

En el caso en el que la junta utilizada es de tipo de sección en L, su colocación sobre el estator es menos fácil en el tiempo de ciclo de un procedimiento de ensamblaje a gran escala.

Este documento FR-A-2727807 es conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

En el documento US-A-5075585, la resina termoconductora está interpuesta radialmente entre el cárter y los rodetes del devanado llevado por el cuerpo del estator, extendiéndose los rodetes a una y otra parte del cuerpo del estator. Además, unos platos rígidos están fijados a cada extremo del cuerpo del estator, estando fijados dichos platos al final de los extremos libres de porciones del cárter mediante soldadura láser de manera que las porciones del cárter no están unidas entre sí según un plano de junta.

La invención pretende proponer un perfeccionamiento de tal tipo de máquina eléctrica giratoria, que no presenta los inconvenientes antes citados.

Con este fin, la invención propone una máquina eléctrica giratoria del tipo mencionado anteriormente, caracterizada 45 por la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

Según otras características de la invención:

- solamente la porción delantera del cárter contiene resina termoconductora; 50

- una junta anular plana deformable elásticamente está interpuesta axialmente entre la cara radial anular de extremo delantero del cuerpo del estator y la superficie de soporte formada en la porción delantera del cárter;

- una serie de tacos deformables elásticamente están repartidos angularmente y comprimidos axialmente entre la

55 cara radial anular de extremo trasero del estator y una porción de la superficie de soporte formada en la porción trasera del cárter;

- cada taco comprende una pata de posicionamiento de cola de milano que está alojado axialmente en un alojamiento complementario formado en la porción trasera del cárter.

60 Gracias a la invención, la junta anular plana deformable elásticamente y la serie de tacos deformables elásticamente se proporcionan a causa de la presencia de la resina termoconductora.

Además se simplifica el alternador puesto que una junta anular plana sustituye a una junta anular en forma de L de 65 la técnica anterior. Se simplifican los tacos.

Los tacos y la junta permiten concretamente amortiguar axialmente las vibraciones. La resina amortigua radialmente las vibraciones.

Gracias a la resina, se evacua bien el calor de modo que se puede aumentar la potencia del alternador. Así en una forma de realización, se aumenta el volumen del devanado del rotor. En una forma de realización la disposición de rectificación está conformada para hacer frente a este aumento de potencia y evacuar bien el calor. En una forma de realización los elementos conductores del devanado del estator están recubiertos con una capa de conexión para evacuar mejor el calor.

La invención se refiere también a un alternador, concretamente para un vehículo automóvil, que comprende al menos una de las características anteriores. Otras características y ventajas de la invención aparecerán a la lectura de la descripción detallada que va a seguir para la comprensión de la cual se referirá a los dibujos anexados en los cuales:

- la figura 1 es una semi-vista en corte axial de un alternador realizado de acuerdo con las enseñanzas de la invención;

- la figura 2 es una vista en perspectiva que representa un taco amortiguador del alternador de la figura 1; 25

- la figura 3 es una vista parcial en sección transversal que ilustra el montaje del taco amortiguador de la figura 2 en un alojamiento complementario del cárter del alternador;

- la figura 4 es una vista de un detalle de la figura 1 que representa la porción del espacio radial anular del estator que contiene resina termoconductora;

- la figura 5 es una vista similar a la figura 1 que ilustra el posicionamiento de la junta anular plana en la porción delantera del cárter del alternador;

- la figura 6 es una vista similar a la figura 1 que ilustra el posicionamiento del estator en la porción delantera del cárter del alternador, antes de verter la resina termoconductora en el espacio radial anular y antes del montaje de la porción trasera del cárter;

- la figura 7 es una vista en corte axial del alternador de la figura 1 equipado con la porción delantera del cárter de la figura 6;

- la figura 8 es una vista en sección transversal a escala ampliada de un enrollamiento de elementos conductores revestidos que están recubiertos de una capa de conexión;

45. la figura 9 es una vista similar a la figura 8, habiendo llenado la capa de conexión los intersticios existentes y conectando entre sí los elementos conductores;

- la figura 10 es una vista en sección del estator de la figura 7 colocado en una herramienta de conformación;

- la figura 11 es una vista análoga a la figura 10, habiendo deformado la herramienta de conformación los rodetes del estator;

- la figura 12 es una vista en perspectiva de herramientas de conformación del devanado del rotor de la figura 7; 55 - la figura 13 es una vista en corte axial de la figura 12;

- la figura 14 es una vista en perspectiva parcial de una disposición de rectificación destinada a estar montada sobre la porción trasera del alternador de la figura 7;

- la figura 15 es una vista en perspectiva de un disipador de calor de la disposición de rectificación según la figura 13;

- la figura 16 es una vista desde arriba del disipador de calor según la figura 15;

65. la figura 17 es una vista desde arriba de una placa intermedia aislante de la disposición de rectificación de la figura 3; - la figura 18 es una vista en perspectiva de una caperuza destinada a coronar la disposición de rectificación según la figura 13.

En la descripción que va a seguir, los componentes idénticos o similares ilustrados en las distintas figuras serán designados por los mismos números de referencia.

Se utilizará arbitrariamente una orientación de atrás adelante, según el eje X-X del alternador, que corresponde a una orientación de arriba abajo en la figura 1 y de izquierda a derecha a izquierda en la figura 7. El eje X-X

constituye el eje de simetría axial y de rotación del alternador.

Se ha representado en la figura 1 un alternador de vehículo automóvil 10 que está constituido en lo esencial por un estator 12 montado en un cárter 14 que incluye... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Máquina eléctrica giratoria (10) del tipo que comprende un rotor (13) que presenta un eje (X-X) , un estator (12) provisto de un cuerpo (19) de forma general anular cilíndrica que rodea el rotor (13) y que está dispuesto en un 5 cárter (14) que incluye una porción trasera (16) y una porción delantera (18) conectadas entre sí según un plano de junta (P) perpendicular al eje (X-X) del rotor de la máquina (10) , en la cual la cara axial externa (24) del cuerpo del estator (12) delimita, con la cara axial interna (30) del cárter (14) , un espacio radial anular (32) , y en la cual el cuerpo del estator (12) está montado apretado axialmente entre las superficies radiales (36, 48) de soporte opuestas formadas en cada una de las dos porciones (16, 18) del cárter (14) , con interposición de menos un primer elemento 10 deformable elásticamente (34, 46) comprimido axialmente entre cada una de las dos superficies (36, 48) de soporte y una porción de la cara radial anular de extremo enfrentada (20, 22) del cuerpo (19) del estator (12) , caracterizada porque al menos una parte del espacio radial anular (32) contiene un segundo elemento deformable elásticamente en forma de resina termoconductora (50) , que se interpone radialmente entre el cárter (14) y el cuerpo (19) del estator (12) , con vistas a realizar un desacoplamiento mecánico radial entre el cuerpo (19) del estator (12) y el cárter (14) , y con vistas a disipar la energía térmica desde el cuerpo (19) del estator (12) hacia el cárter (14) .

2. Máquina eléctrica giratoria (10) según la reivindicación anterior, caracterizada porque solamente la porción delantera (18) del cárter (14) contiene la resina termoconductora (50) .

3. Máquina eléctrica giratoria (10) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque una junta anular plana (46) deformable elásticamente está interpuesta axialmente entre la cara radial anular delantera (22) de extremo del cuerpo (19) del estator (12) y la superficie radial (48) de soporte formada en la porción delantera (18) del cárter (14) .

4. Máquina eléctrica giratoria (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una serie de tacos (34) deformables elásticamente están repartidos angularmente y comprimidos axialmente entre la cara radial anular trasera (20) de extremo del cuerpo (19) del estator (12) y una porción de la superficie radial (36) de soporte formada en la porción trasera (16) del cárter (14) .

5. Máquina eléctrica giratoria (10) según la reivindicación anterior, caracterizada porque cada taco (34) comprende 30 una pata de posicionamiento (38) en cola de milano que está recibida axialmente en un alojamiento complementario (44) formado en la porción trasera (16) del cárter (14) .

6. Alternador (10) , para un vehículo automóvil, caracterizado porque está hecho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores. 35

7. Alternador (10) según la reivindicación 6, caracterizado porque es apto para funcionar alternativamente como motor de arranque o como alternador.

8. Alternador (10) según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el rotor (13) comprende un devanado (62) y

dos platos (64, 66) de garras (68, 70) , porque el devanado (62) está dispuesto entre los platos (64, 66) y las garras (68, 70) y porque el devanado (62) es adyacente a las garras (68, 70) y a los platos (64, 66) de modo que existe un pequeño juego entre las garras (68, 70) y los platos (64, 66) .

9. Alternador según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el cárter (14) está

45 agujereado, porque el cuerpo (19) del estator (12) lleva un devanado eléctrico (23) , que comprende rodetes (39) que se extienden a una y otra parte del cuerpo (19) del estator (12) , y porque al menos un ventilador interno (104, 102) es solidario al rotor (13) y está establecido en el interior del cárter (14) por debajo de un rodete (39) .

10. Alternador según la reivindicación 9, caracterizado porque una capa de conexión (72) recubre la capa (136) de 50 material aislante (136) de elementos eléctricamente conductores (134) del devanado (62, 23) del rotor (13) y del estator (23) respectivamente.

11. Alternador según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la porción trasera (16) lleva una disposición (1) de rectificación de corriente que comprende diodos negativos (10) llevada por la porción trasera (16) y diodos 55 positivos (8) llevados por una placa de soporte (9) , porque la placa de soporte (9) comprende un gran número de nervaduras (118, 119) con forma de aletas y porque una abertura de paso (120) de aire de enfriamiento está prevista entre cada par de aletas adyacentes.

12. Alternador según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende una caperuza (27) que comprende al 60 nivel de las aletas (118, 119) de la placa (9) aberturas radiales correspondientes.


 

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