ES2256577T3 - Ventilador con alternador. - Google Patents

Abstract

Ventilador, para alternador dotado de un rotor, destinado a ser solidario en rotación con el rotor del alternador, del tipo que comprende una parte que forma disco y una pluralidad de álabes de ventilador que se extienden a partir de este último, siendo realizado el ventilador por moldeo de un material plástico sobre un suplemento, que constituye la parte del disco del ventilador, destinado a garantizar su fijación al rotor, en el cual el suplemento (38, 50, 65) constituye un armazón apto para soportar las tensiones mecánicas producidas durante la rotación del ventilador, caracterizado por el hecho de que el suplemento (50, 65) comprende al menos una parte de un álabe (48, 69) del ventilador de modo que aumenta la resistencia mecánica del ventilador y obtiene una mejor sujeción de la materia plástica.

Description

Ventilador para alternador.

La invención concierne un ventilador para un alternador, en particular de vehículo automóvil. Este ventilador está destinado a ser solidario en rotación con el rotor del alternador y comprende una parte que forma disco y una pluralidad de álabes de ventilación que se extienden a partir de este último; estando realizado el ventilador por moldeo de un material plástico sobre un suplemento mecánico de un material mecánicamente más resistente que la materia plástica, como el metal, que forma la parte del ventilador que garantiza la fijación sobre el soporte.

Ventiladores de ese tipo ya se conocen y se describen por ejemplo en la patente francesa nº 2 673 338 de la solicitante que corresponde al preámbulo de la reivindicación 1. En el ventilador descrito en esa patente el suplemento es de metal y está dispuesto en la parte que forma disco y sirve para la fijación de los ventiladores, en particular por soldadura, al rotor. Dado que el ventilador de plástico está moldeado sobre este suplemento, con sus álabes de ventilación, es posible realizar ventiladores que presenten álabes cuyo número, configuración y disposición puedan ser elegidos en función de la aplicación del ventilador y del rendimiento de refrigeración que debe proporcio-
nar.

Estos ventiladores pueden ser utilizados en alternadores de un flujo eléctrico elevado susceptible de provocar calentamientos excesivos bajo una ventilación ineficaz.

Estos ventiladores conocidos presentan sin embargo como inconvenientes principales que su fabricación es costosa debido a la cantidad importante de materia plástica necesaria que es cara, y que su resistencia mecánica es insuficiente, igualmente debido a la masa importante de materia plástica utilizada.

La presente invención tiene por objetivo proponer un ventilador del tipo definido más arriba, que no presente los inconvenientes que acaban de ser enunciados.

Con vistas a la realización de este objetivo, se prevé según la invención un ventilador, para alternador dotado de un rotor, destinado a ser solidario en rotación con el rotor del alternador, del tipo que comprende una parte que forma disco y una pluralidad de álabes de ventilador que se extienden a partir de este último; siendo realizado el ventilador por moldeo de un material plástico sobre un suplemento, que constituye la parte del disco del ventilador, destinado a garantizar su fijación al rotor, en el cual el suplemento constituye un armazón apto para soportar las tensiones mecánicas producidas durante la rotación del ventilador, caracterizado por el hecho de que el suplemento comprende al menos una parte de un álabe del ventilador, de modo que aumenta la resistencia mecánica del ventilador y obtiene una mejor sujeción de la materia plástica.

De este modo el ventilador sobremoldeado presenta una resistencia mecánica aumentada gracias al suplemento, ventajosamente metálico, que comprende al menos una parte de un álabe y que consolida la parte de plástico del ventilador. Del mismo modo el coste del ventilador moldeado se ve reducido ya que el suplemento, por el hecho de que comprende al menos una parte de un álabe, ocupa un espacio relativamente importante y garantiza una buena resistencia mecánica de modo que la cantidad de plástico necesaria para la obtención del ventilador sobremoldeado se ve reducida. Además el suplemento permite garantizar la forma, la disposición y el número deseado de álabes. Los álabes pueden estar muy próximos o de forma compleja siendo al mismo tiempo robustos por el hecho de que el suplemento lleva al menos una parte de un álabe del ventilador lo que permite obtener un mejor anclaje de la materia plástica al suplemento y pues una mayor homogeneidad del ventilador. El ventilador puede pues girar a altas velocidades, ser de gran potencia, ser poco ruidoso y ser montado en un alternador de vehículo automóvil.

La invención se completa ventajosamente por las diferentes características siguientes tomadas solas o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- la pieza se extiende a lo largo de al menos prácticamente la extensión completa de disco del ventilador.

De este modo se garantiza una buena resistencia mecánica del ventilador con una cantidad reducida de materia plástica, estando ocupado el volumen del disco esencialmente por el suplemento.

- el suplemento se extiende radialmente a lo largo de al menos dos tercios de la parte sobremoldeada del ventilador.

De este modo la resistencia mecánica del extremo circunferencial del ventilador está garantizada ya que esta parte del ventilador no sobremoldeada queda muy próxima del extremo del suplemento lo que reduce fuertemente las tensiones mecánicas aplicadas a esta parte externa del ventilador durante su funcionamiento en rotación.

- el suplemento presenta en su periferia externa un contorno sensiblemente circular.

- el suplemento presenta en su periferia externa un contorno en forma de dientes.

- el ventilador comprende dos series de álabes, a saber una primera serie de álabes principales más largos que una segunda serie de álabes secundarios, de los cuales al menos uno está dispuesto entre dos álabes principales; formando parte estos álabes secundarios al menos parcialmente del suplemento.

- los álabes principales forman parte al menos parcialmente del suplemento.

- los álabes principales forman parte al menos parcialmente del suplemento.

De este modo, se puede tener solamente los álabes grandes de chapa y los álabes pequeños de plástico.

- álabes de una misma serie son consecutivos.

- el suplemento está realizado de chapa plegada en forma de un ventilador que comprende al menos un álabe secundario o principal.

- el ventilador es centrífugo, centrípeto, axial, hélico-centrífugo o hélico-centrípeto.

- Los álabes o las partes de los álabes que no forman parte del suplemento se obtienen por sobremoldeo de una materia plástica sobre el suplemento.

- los álabes sobremoldeados de plástico comprenden al menos parcialmente al menos un álabe secundario localizado entre dos álabes principales.

- las superficies del suplemento están al menos parcialmente recubiertas con la materia plástica.

- los álabes secundarios están al menos en parte recubiertos con materia plástica.

- al menos las partes del suplemento que sirven para la fijación del ventilador a su soporte están desprovistas de materia plástica.

- el ventilador es un ventilador axial que comprende una parte de disco, que soporta en su periferia externa una parte cilíndrica, y álabes fijados a la superficie exterior de la parte cilíndrica que forma al menos parte del suplemento.

- el ventilador es un ventilador axial que comprende una parte de disco que soporta álabes y por el hecho de que el suplemento se extiende al menos a lo largo de la extensión del disco.

- el suplemento metálico comprende al menos uno evidentemente para aumentar la resistencia mecánica del sobremoldeo.

La invención se comprenderá mejor, y otros objetivos, características, detalles y ventajas de ésta aparecerán más claramente en la descripción explicativa que viene a continuación realizada haciendo referencia a las figuras esquematizadas en anexo dadas únicamente a título de ejemplo que ilustran un modo de realización de la invención y en las cuales:

- La figura 1 es una vista en sección axial de un alternador estándar;

- la figura 2 es una vista delantera de un ventilador con dos series de álabes según la invención;

- la figura 3 es una vista trasera del ventilador según la figura 2;

- la figura 4 es una vista en sección a lo largo de la línea III-III de la figura 3, habiendo sido omitidos los álabes;

- la figura 5 es una vista en perspectiva de otro ventilador con dos series de álabes, susceptible de ser realizado según la invención;

- la figura 6 es una vista delantera de otro modo de realización de un ventilador con dos series de álabes, según la invención;

- la figura 7 es una vista superior del suplemento metálico utilizado en el ventilador según la figura 6, antes del plegado de las porciones destinadas a formar los álabes cortos;

- la figura 8 es una vista del suplemento según la figura 6, después de la realización por plegado de los álabes cortos;

- la figura 9 es una vista similar a la figura 6 de otra versión de realización del ventilador según la figura 6;

- la figura 10 es una vista en perspectiva de un ventilador axial según la invención.

- la figura 11 es una vista en perspectiva de otra versión de realización de un ventilador axial.

- la figura 12 es una variante de la figura 3.

- la figura 13 es otra variante de la figura 3.

La figura 1 tiene solamente como objetivo el recordar brevemente la estructura general de un alternador polifásico de ventilación interna para un motor térmico de vehículo automóvil, con el objetivo de situar la invención en su contexto de utilización preferido. Para la comprensión de la invención basta indicar que el alternador representado comprende esencialmente un rotor 1 rodeado por un estator 2 y montado solidario en rotación en un árbol de rotor 3, cuyo extremo delantero induce la rotación de una polea de accionamiento 5 y del extremo trasero de los anillos colectores (no referenciados) que pertenecen a un colector 6. La polea 5 está destinada a ser conectada al motor térmico del vehículo de manera conocida por una transmisión de correa.

El rotor 1 es aquí del tipo de garras y comprende dos ruedas polares, designadas por las referencias 8a y 8b, que presentan dientes de orientación axiales desfasados angularmente de una rueda a otra. El número de referencia 9 designa el devanado de excitación del rotor montado entre las ruedas 8a, 8b. En lo que se refiere al estator basta indicar que comprende un cuerpo 11 dotado interiormente de ranuras para el paso de hilos o de agujas de los devanados 12 del estator. Los devanados 12 atraviesan el cuerpo 11, constituido por un paquete de chapas, y se extienden sobresaliendo axialmente por una y otra parte del cuerpo 11 para formar un bucle delantero y un bucle trasero (no referenciados). El número de devanados 12 depende de las aplicaciones en particular del número de fases que comprende el alternador.

El árbol del rotor 3 es soportado por rodamientos de bolas delantero 14 y trasero 15 previstos en soportes respectivamente delantero 17 y trasero 18 aquí perforados para la circulación de aire. Los soportes presentan una forma hueca y están conformados para llevar en su periferia externa el cuerpo 11 del estator. Tirantes, visibles en el documento FR A 2 673 338 citados anteriormente, unen entre ellos los soportes 17, 18 constituyendo una caja destinada a ser fijada a una parte fija del vehículo.

La referencia 16 designa el dispositivo clásico de rectificación por diodos 16' de la corriente alterna producida por la máquina. Este dispositivo es soportado aquí por el soporte trasero 18, que soporta igualmente un regulador de tensión (no visible en la figura 1) y un porta-escobillas (representado parcialmente en la figura 1). Las escobillas (no referenciadas), montadas por deslizamiento en el porta-escobillas, están destinadas a cooperar con los anillos colectores del colector 6. Estos anillos están conectados por enlaces cableados a los extremos del devanado de excitación 9, mientras que las escobillas están conectadas al regulador de tensión que, de manera conocida en sí misma, controla de este modo el devanado de excitación.

Es importante señalar que el alternador comprende ventiladores delantero 19 y trasero 20 fijados en rotación sobre las superficies frontales respectivamente de la rueda polar delantera 8a y de la rueda polar trasera 8b. Cada ventilador comprende una parte de disco 21 aplicado en y fijado a la superficie frontal de la rueda polar de soporte y una pluralidad de álabes 22. Estos ventiladores, que se extienden pues en las inmediaciones del soporte delantero 17 y del soporte trasero 18, tienen como función el crear una circulación de un fluido de refrigeración, en este caso aire, para refrigerar las partes activas más calientes del alternador como los diodos 16' del dispositivo rectificador 16, los rodamientos 14, 15, el devanado del rotor 1 y los devanados 12 del estator, pasando a través de varias aberturas apropiadas en los soportes, de la manera que se ilustra por flechas. Más precisamente cada soporte 17, 18 comprende centralmente en las inmediaciones del rodamiento asociado 14, 15 aberturas de entrada de aire enfrente de una parte de los álabes 22 y aberturas de salida enfrente del bucle concernido de los devanados 12. Se implantan los ventiladores bajo los bucles de los devanados; tomando en cuenta que el ventilador trasero 20 es más potente que el ventilador delantero ya que debe refrigerar el dispositivo rectificador 16.

Es evidente que cuanto más aumenta el régimen eléctrico del alternador, más elevada debe ser la capacidad de refrigeración de los ventiladores. Se busca este aumento del régimen eléctrico de la máquina rotativa sin aumentar el volumen de la máquina. Este objetivo es alcanzado por una configuración apropiada de los álabes.

La figura 2 ilustra un ventilador que ha sido concebido con esta finalidad. Lleva la referencia general 24. Este ventilador comprende una parte de disco fundamentalmente plana circular referenciada 25 que está provista de una abertura central circular 27 para el paso del árbol del alternador, indicado con un 3 en la figura 1, y dos series de álabes de ventilación que sobresalen axialmente con respecto al disco 25, a saber una primera serie de álabes principales largos 29 y una segunda serie de álabes secundarios 31 más cortos, dispuestos cada uno entre dos álabes largos 29. Esta disposición permite aumentar la potencia del ventilador y reduce el riesgo de desprendimiento de la corriente de aire de refrigeración con respecto a los álabes. En efecto si el aire se desprende de los álabes principales 29, los álabes secundarios permitirán una nueva adhesión del aire a los álabes principales 29. De este modo cada álabe secundario 31 está dispuesto en el canal de ventilación 33 protegido entre los dos álabes largos adyacentes 29 y que se ensancha partiendo de la periferia interna a la periferia externa de los álabes. El disco 25 constituye el fondo de los canales de ventilación.

Los álabes secundarios 31 más cortos que los álabes 29, se implantan radialmente por encima de la periferia interna de los álabes principales largos 29. Los álabes 31 tienen como objetivo disminuir el ruido de la máquina eléctrica aumentando al mismo tiempo el caudal y el rendimiento. La implantación se realiza de tal forma que el álabe secundario comprime el fluido de refrigeración con el fin de que éste esté en contacto con los álabes principales 29. Se impide de este modo las recirculaciones de aire y el flujo de aire es más laminar y se efectúa con poco rozamiento y ruido. Esta disposición permite en caso necesario suprimir el ventilador delantero 19 de modo que el alternador presente como variante un solo ventilador.

Por supuesto, se podría también considerar diferentes combinaciones de disposiciones de álabes secundarios 31 con los álabes principales largos 29. De este modo, se podrían disponer varios álabes secundarios 31 entre los álabes principales 29. El número de álabes secundarios dispuestos entre los álabes principales, en el seno de un mismo ventilador puede ser constante o variable. De este modo por ejemplo, para un mismo ventilador se pueden intercalar por ejemplo, cuatro álabes secundarios entre dos álabes principales, después tres álabes secundarios entre otros dos álabes principales o cualquier otra combinación. Igualmente, se puede considerar el tener varios álabes principales 29 consecutivos desprovistos de álabes secundarios entre ellos. La repartición de los álabes secundarios y principales se determina en función de la máquina eléctrica a refrigerar para obtener la mejor refrigeración con un ruido de aire mínimo.

Los álabes principales 29 pueden estar repartidos angularmente de forma regular o, como en el caso representado en la figura 2, de forma irregular. La disposición irregular permite reducir todavía más los ruidos de funcionamiento de los ventiladores. Lo mismo ocurre con los álabes secundarios que pueden presentar una repartición angular irregular.

La figura 5 ilustra en una vista en perspectiva un ventilador del tipo según la figura 2 en el que al menos ciertos de los álabes principales 29 están dotados, en voladizo con respecto al fondo de los canales 33, con una aleta 36 que se extiende de forma perpendicular o inclinada con respecto a los álabes 29, con el fin de evitar una circulación secundaria de fluido por encima de estos álabes.

Los ventiladores de estructura compleja como los representados en las figuras 2 y 5 pueden por supuesto ser realizados por moldeo de materia plástica. Pero como se explica más arriba, este método de fabricación presenta los inconvenientes principales de que los ventiladores tienen un precio de coste elevado y una resistencia mecánica insuficiente.

Para remediar estos inconvenientes se propone dotar los ventiladores de un suplemento de un material mecánicamente más resistente que la materia plástica, ventajosamente metálico.

El suplemento se extiende a lo largo de una gran extensión de la materia plástica sobremoldeada sobre este suplemento.

El suplemento metálico debe permitir al ventilador resistir a tensiones mecánicas producidas durante la rotación del ventilador, como tensiones de cizallamiento, de vibración, de torsión, de flexión y de alargamiento. Estas tensiones mecánicas producidas durante la rotación provocan deformaciones del ventilador, esencialmente de la parte de plástico que no está sobremoldeada sobre el suplemento metálico. Estas deformaciones pueden provocar la ruptura mecánica de la parte sobremoldeada del ventilador.

El suplemento debe pues presentar una geometría que permita garantizar completamente la resistencia mecánica del ventilador sobremoldeado garantizando al mismo tiempo un coste de fabricación relativamente bajo. El suplemento debe permitir la realización de álabes complejos, como los de las figuras 2 y 5, con un coste bajo.

En un primer modo de realización, según una característica, el suplemento se extiende a lo largo de prácticamente toda la extensión del disco del ventilador como se ve en la figura 3, habiendo sobremoldeado materia plástica sobre este suplemento. La línea de puntos que lleva la referencia 90 muestra el límite del suplemento.

La figura 12 ilustra otro modo de realización del suplemento sobremoldeado en el cual el suplemento se extiende radialmente a lo largo de al menos dos tercios de la parte sobremoldeada. La parte restante no sobremoldeada del ventilador que se encuentra en la periferia externa presenta de este modo una distancia radial 91 lo suficientemente pequeña como para resistir a las tensiones mecánicas citadas precedentemente.

Se puede utilizar igualmente un suplemento metálico que presente un límite periférico externo no circular como se representa en las figuras 3 y 13. De este modo, la figura 13 ilustra un suplemento cuyo límite periférico externo es no circular y se presenta por ejemplo en forma de una rueda dentada, pudiendo presentar esos dientes 92 una forma regular o no. La geometría de los dientes debe determinarse de manera que garantice la resistencia mecánica del ventilador durante su rotación a alta velocidad.

Igualmente, el suplemento metálico puede presentar cavidades 93 para garantizar una mejor resistencia mecánica del sobremoldeo; atravesando la materia plástica las cavidades para formar pasadores. Estas cavidades 93 pueden permitir reducir todavía más el coste del ventilador, al realizar el sobremoldeo sobre una sola cara del suplemento metálico. Para una buena resistencia mecánica, estas cavidades en las cuales se sobremoldea el plástico deben emplazarse de manera que se garantice una buena resistencia mecánica.

Como se habrá comprendido, la solución más económica es la representada en las figuras 3, 12 y 13, en las cuales el suplemento ocupa esencialmente toda la parte del disco ya que es esta configuración la que consume menos plástico; estando el volumen esencialmente ocupado por el suplemento metálico. Las otras configuraciones son igualmente económicas con respecto al estado de la técnica ya que para garantizar una buena resistencia mecánica, el suplemento debe en cualquier caso ocupar una superficie mínima lo suficientemente grande, es decir al menos superior al estado de la técnica.

Sin embargo, como se deduce de las figuras 3, 12 y 13, el suplemento está localmente al descubierto, es decir no recubierto por la materia plástica. La parte descubierta presenta la forma de una corona referenciada como 39 en la figura 3 y que rodea la abertura central 27. La figura 4 muestra pues un segmento de esta corona. Señalaremos que esta parte descubierta presenta dos protuberancias diametralmente opuestas (no referenciadas). Estas protuberancias están huecas en su interior para el paso de los enlaces cableados (no referenciados) entre el devanado de excitación 9 y el colector 6 de la figura 1.

La corona 39 permite la fijación del disco 25 a la superficie frontal exterior de la rueda polar 8a u 8b del rotor 1 de la máquina eléctrica, por ejemplo por soldadura. Las zonas circulares 41 que están repartidas, de forma prácticamente equidistante angularmente en el ejemplo representado (lo que sin embrago no es obligatorio), en la corona constituyen puntos de soldadura y corresponden a deformaciones locales visibles como 43 en la figura 4, que sobresalen de la superficie de aplicación de la corona sobre la rueda polar, constituyendo toda la deformación un punto de soldadura.

Se constata que en la superficie delantera mostrada en la figura 2 zonas referenciadas como 45 del suplemento que están al descubierto están previstas para la fijación del suplemento al rotor. Corresponden a las zonas de función 43 de la figura 4.

En el modo de realización, que acaba de ser descrito, el suplemento constituye prácticamente toda la parte de disco del ventilador confiriéndole a éste de este modo una buena resistencia mecánica.

Según una característica durante la operación de sobremoldeo sobre el suplemento 38 no se realizará simultáneamente todo el conjunto de los álabes como los representados en las figuras 2 y 5.

Más precisamente según la invención, como se describe mejor en las figuras 6 a 11, el suplemento comprende al menos una parte de un álabe del ventilador.

La invención saca partido del suplemento para aumentar todavía más la resistencia mecánica del ventilador y obtener un mejor anclaje de la materia plástica, es decir una mejor homogeneidad del ventilador y una mejor sujeción de la materia plástica al suplemento.

Las figuras 6 a 8 ilustran un primer modo de realización según la invención particularmente ventajoso de un ventilador que comprende un diseño de álabes, del tipo del que se representa en la figura 2, es decir de un ventilador con dos series de álabes, a saber una primera serie de álabes principales largos que llevan ahora la referencia 47 y una segunda serie de álabes cortos referenciados como 48, cada uno dispuesto entre dos álabes largos, como ya se ha representado en la figura 2. El ventilador de álabes 47 y 48 presenta pues las mismas ventajas que el de la figura 2, presentando al mismo tiempo una buena resistencia mecánica.

La particularidad del modo de realización de la invención según las figuras 6 a 8 reside en el hecho de que los álabes cortos no se obtienen por sobremoldeo, sino que forman parte del suplemento metálico designado ahora con la referencia 50.

La figura 7 ilustra el suplemento que al presentarse en forma de una rodaja de chapa que presenta en su periferia porciones recortadas 48' que se convierten, después de su plegado fuera del plano de la parte principal que forma la parte de disco del ventilador que lleva la referencia 51, en los álabes cortos 48, como se ve en la figura 8. El suplemento, después del plegado alrededor de un ángulo de por ejemplo 90º ya constituye en si mismo un ventilador de álabes cortos. Por supuesto, el ángulo podría ser diferente de 90º como por ejemplo para un ventilador hélico-centrífugo. Se constata que durante la transformación del suplemento plano según la figura 7 en el suplemento ventilador representado en la figura 8, los álabes 48 han sido reforzados por nervaduras 54 que favorecen una mejor sujeción de la materia plástica al suplemento. Se debe señalar que los álabes 48 están repartidos alrededor de la parte de disco 50 de forma irregular; estando los álabes más cerca de la derecha en las figuras 6 y 8 que de la izquierda. Para completar la descripción del suplemento, se señalan como 56 emplazamientos circulares previstos para la fijación del ventilador al rotor. Estos emplazamientos 56 son ventajosamente del tipo de las deformaciones locales 43 de la figura 4. Se constata igualmente que el suplemento presenta dos cavidades diametralmente opuestas para el paso de los enlaces cableados entre el devanado 9 y los anillos del colector 6 de la figura 1.

Es al sobremoldear materia plástica sobre el suplemento, como se representa en la figura 7, que se realiza el ventilador ilustrado en la figura 6, con los álabes principales largos 47 que son pues de materia plástica. En la figura 6 se reconoce con el 58 la línea de contorno exterior del suplemento metálico de la figura 8. En el conjunto del ventilador, el suplemento metálico está al descubierto en cada zona 60 alrededor de un lugar de fijación 56. De este modo el suplemento puede ser fijado, por ejemplo por soldadura al rotor. Se apreciará que el enlace cableado citado anteriormente entre el colector 6 y el devanado 9 está efectivamente bloqueado ya que las cavidades diametralmente opuestas de la figura 7 se convierten después del sobremoldeado en agujeros ciegos, cuyo fondo está cerrado por la materia plástica de modo que los cables quedan intercalados entre la materia plástica y la superficie de la rueda 8b.

La figura 9 es una vista parcial de otra versión de realización del ventilador de la figura 8 cuya particularidad reside en el hecho de realizar todavía más economías de materia plástica. En efecto, en el caso de la figura 9, los álabes secundarios cortos 48 están completamente despejados de la materia plástica, como se ve en la parte designada con la referencia 63, que es el contorno del plástico.

En estas figuras 8 y 9 se obtiene un buen anclaje de la materia plástica por el hecho de que el suplemento presenta porciones recortadas 48 entre las cuales se incrusta la materia plástica. Por supuesto, como en la figura 13, se puede dotar al suplemento de cavidades.

La figura 10 muestra que el principio de la fabricación de un ventilador, según la invención, permite obtener otros tipos de ventiladores como el ventilador axial representado en esta figura que presenta una parte central en forma de disco perforado centralmente y que soporta en su periferia externa una parte cilíndrica 67. Álabes 69 se extienden sobresaliendo radialmente con respecto a la parte cilíndrica 67 siendo soportadas al menos en parte por la parte 67.

En este caso, al menos la parte central de disco 65 y al menos una parte de los álabes 69 es de metal y pertenece al suplemento, como se describe por ejemplo en la figura 11, siendo sobremoldeado el resto con la parte cilíndrica 67 y la parte restante de los álabes 69. En esta figura se ve una de las ranuras para el paso del enlace cableado citado precedentemente.

El suplemento, como en la figura 3, se extiende a lo largo de la extensión completa de la parte de disco del ventilador.

La figura 11 muestra otro tipo de ventilador axial que se distingue de aquel representado en la figura 10 por la ausencia de la parte cilíndrica 67; estando soportados los álabes 69 cada uno por una parte de soporte radialmente interno 70 formado sobre la zona periférica radialmente externa del disco 65. Como en el caso de la figura 10, al menos la parte central de disco es de metal, al menos una parte de al menos un álabe es de metal, por ejemplo la parte de soporte 70, y pertenece al suplemento; siendo el resto sobremoldeado. Se observará en esta figura 11 la presencia de dos deformaciones diametralmente opuestas (no referenciadas) en forma de canal para el paso del enlace cableado entre el devanado 9 y los anillos del colector 6 de la figura 1. Los álabes 69 penetran entre dos dientes de la rueda polar representada parcialmente y que corresponde a la rueda polar 8b de la figura 1. Esta disposición se hace posible gracias a la invención.

Ventajosamente las partes 70 se obtienen por plegado de modo que estas partes son interiormente huecas lo que favorece la sujeción y por consiguiente el anclaje de la materia plástica de los álabes 69.

Por supuesto pueden aportarse múltiples modificaciones a los modos de realización representados que se han dado solamente a título de ejemplo. De este modo los álabes pueden estar desprovistos o estar al menos en parte recubiertos con la materia plástica. El suplemento metálico puede fijarse al rotor no solamente por soldadura, sino también por cualquier otro medio apropiado, por ejemplo por remachado, roscado, zunchado al árbol, por tornillos o análogos.

A diferencia del modo de realización según las figuras 6 a 8 en las que el suplemento ya lleva una de las dos series de álabes, a saber los álabes cortos, es posible utilizar suplementos con solamente un álabe o solamente una parte de un álabe o de varios álabes o de los álabes de una serie de álabes.

De este modo según la superficie de chapa del suplemento disponible para el plegado de los álabes se puede realizar cualquier tipo de combinación entre los álabes realizados de chapa plegada y los álabes realizados por sobremoldeo plástico. Por ejemplo, el suplemento metálico puede llevar álabes largos únicamente o álabes cortos únicamente o además, una combinación de las dos. Estos álabes por supuesto pueden estar dispuestos de forma irregular. De este modo el suplemento puede configurarse de modo que solamente lleve un álabe largo o corto por ejemplo.

En el caso del ventilador axial según la figura 10, la parte anular que forma el reborde cilíndrico puede también formar parte del suplemento metálico, al menos en parte. Se podría también además prever en el suplemento al menos un comienzo de álabes, el resto de éstos será entonces realizado por sobremoldeo. Por supuesto la invención permite la realización de cualquier otro tipo de ventilador, además de los ventiladores centrífugos y axiales, como los ventiladores centrípetos, hélico-centrífugos o hélico-centrípetos.

Se debe señalar que la invención aporta una solución eficaz al problema que plantean los ventiladores que deben ser utilizados en alternadores rotativos de alto régimen eléctrico, con sin embargo la limitación de no aumentar el volumen. La solución de realizar los ventiladores únicamente por moldeo de materia plástica presenta el inconveniente de un procedimiento de fabricación costoso, y de que los ventiladores obtenidos de este modo no presentan la resistencia mecánica deseada. En lo que se refiere al procedimiento de fabricación de los ventiladores de chapa plegada, que sería apropiado desde los puntos de vista del coste y de la resistencia mecánica, éste no permite realizar la configuración de álabes que puede garantizar un rendimiento de refrigeración necesario, es decir de dos series de álabes conforme a las figuras 2, 5 y 6.

Se deduce de lo precedente que la invención, en particular en su modo de realización que utiliza un suplemento metálico ya en forma de ventilador o al menos con un álabe, permite la realización de ventiladores que presenten configuraciones de álabes complejas confiriéndoles una capacidad de refrigeración incrementada, con un coste de fabricación relativamente bajo presentando al mismo tiempo una buena resistencia mecánica.

Para ventiladores que presentan una sola serie de álabes, pero que están muy próximos y de este modo en gran número, o álabes de forma larga o complicada, y que por ello no pueden ser realizados por plegado, una parte del ventilador puede entonces ser realizada de chapa y otra de plástico.

Por supuesto el ventilador según la invención puede montarse en un alternador reversible, llamado dinamotor, que puede funcionar igualmente en modo motor eléctrico, en particular para arrancar el motor térmico del vehículo automóvil como se describe en el documento WO 01/69762. Como variante el ventilador puede montarse en un alternador que comprenda un rotor de polos salientes como se describe en el documento WO 02/054566. El alternador puede igualmente ser refrigerado por agua y estar equipado con un ventilador axial del tipo de la figura 11.

Los devanados del estator pueden comprender como ya se ha citado elementos conductores en forma de agujas globalmente en forma de U y de sección ventajosamente rectangular como se describe en el documento WO 02/50976. El ventilador de la invención permite refrigerar adecuadamente la cabeza de las agujas ya que puede presentar la forma deseada. El alternador puede comprender solamente un ventilador trasero debido a la potencia del ventilador según la invención.

Claims (11)

1. Ventilador, para alternador dotado de un rotor, destinado a ser solidario en rotación con el rotor del alternador, del tipo que comprende una parte que forma disco y una pluralidad de álabes de ventilador que se extienden a partir de este último, siendo realizado el ventilador por moldeo de un material plástico sobre un suplemento, que constituye la parte del disco del ventilador, destinado a garantizar su fijación al rotor, en el cual el suplemento (38, 50, 65) constituye un armazón apto para soportar las tensiones mecánicas producidas durante la rotación del ventilador, caracterizado por el hecho de que el suplemento (50, 65) comprende al menos una parte de un álabe (48, 69) del ventilador de modo que aumenta la resistencia mecánica del ventilador y obtiene una mejor sujeción de la materia plástica.

2. Ventilador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende dos series de álabes, a saber una primera serie de álabes principales (47) más largos que una segunda serie de álabes secundarios (48), de los cuales al menos uno está dispuesto entre dos álabes principales (29, 47) y por el hecho de que los álabes secundarios (48) forman parte al menos parcialmente del suplemento (50).

3. Ventilador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende dos series de álabes, a saber una primera serie de álabes principales (47) más largos que una segunda serie de álabes secundarios (48), de las cuales al menos uno está dispuesto entre dos álabes principales (29, 47) y por el hecho de que los álabes principales (29, 47) forman parte al menos parcialmente del suplemento (50).

4. Ventilador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que comprende dos series de álabes, a saber una primera serie de álabes principales (47) más largos que una segunda serie de álabes secundarios (48), de los cuales al menos uno está dispuesto entre dos álabes principales (29, 47) y por el hecho de que el suplemento (50) está realizado de chapa plegada en forma de un ventilador que comprende al menos un álabe secundario (48) o principal (29, 47).

5. Ventilador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que los álabes (29, 31, 47, 48, 69) o las partes de los álabes que no forman parte del suplemento se obtienen por sobremoldeo de una materia plástica sobre el suplemento.

6. Ventilador según la reivindicación 5 tomada en combinación con la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que los álabes (29, 31, 47, 48, 69) sobremoldeados de plástico comprenden al menos parcialmente al menos un álabe secundario (48) localizado entre dos álabes principales (29, 47).

7. Ventilador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que las superficies del suplemento están al menos parcialmente recubiertas con la materia plástica.

8. Ventilador según la reivindicación 7 tomada en combinación con la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que los álabes secundarios (31, 48) están al menos en parte recubiertos con materia plástica.

9. Ventilador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que al menos las partes (39) del suplemento, que sirven para la fijación del ventilador a su soporte, están desprovistas de materia plástica.

10. Ventilador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que es un ventilador axial que comprende una parte de disco (65) que lleva álabes (69), por el hecho de que el suplemento se extiende al menos a lo largo de la extensión del disco (65) y por el hecho de que al menos una parte (70) de al menos un álabe (69) forma parte del suplemento.

11. Ventilador según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que es un ventilador axial que comprende una parte de disco (65), una parte cilíndrica (67), y álabes (69) fijada a la superficie exterior de la parte cilíndrica (67), por el hecho de que el suplemento se extiende al menos a lo largo de la extensión del disco (65) y por el hecho de que al menos una parte de la parte cilíndrica (67) forma parte del suplemento.