Brevet FR2137304A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne les coupleurs, et plus particulièrement les coupleurs à aimant permanent à courant continu. Un coup leur est un petit moteur utilisé dans la navigation par inertie en conjugaison avec des composants rotatifs, par exemple des gyroscopes. Jusqu'à maintenant, les coupleurs comportaient des stators à aimant permanent multipelaire. De sorte3 plusieurs aimants permanents étaient fixés à l'intérieur du stator. Chaque aimant permanent devait être isolé de l'aimant voisin, ce qui engendrait de nombreuses complications de montage. Ce genre de coupleur est cher, car la fixation des éléments devant être assemblés doit être effectuée avec des tolérances étroites. I1 est également nécessaire de mettre en oeuvre des modes d'assemblage complexes, tels que le collage ou la fixation par rétraction. Les différents stades d'élaboration de ce genre de coupleur à partir de la pièce brute impliquent également des opérations de façonnage supplémentaires. De plus, de tels coupleurs sont fragiles, du fait qu'ils comportent des pièces peu résistantes dans le carter et le porte-aimant.L'endroit le plus faible est la colle et des contraintes sont introduites dans maints endroits de l'ensemble. La présente invention concerne la fabrication d'un coupleur ayant un stator à aimant permanent unitaire. Ainsi, dans la fabrication d'un coupleur qui comprend un stator cylindrique, un rotor cylindrique destiné à tourner à l'intérieur du stator et un ensemble porte-balais disposé autour du rotor et de façon alignée avec le stator, le stator est élaboré en le magnétisant tout d'abord avec une pièce magnétisante fixe, de sorte à former des pôles, en général quatre pôles, dans le stator et ceci seulement en utilisant la pièce fixe. Une armature annulaire est montée le long du stator, du côté opposé à l'ensemble porte-balais du stator. Le stator et les autres composants peuvent ensuite être expédiés démontés de cette manière, avec l'armature disposée le long du stator. Lorsque l'assemblage est réalisé, l'armature est retirée et le stator retient son magnétisme. Un mode d'execution de l'invention est représenté à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue frontale d'un aimant annulaire appartenant à la technique connue; - la figure 2 montre une vue en perspeetive éclatée de la partie interne d'un coupleur réalisé selon la présente invention; - la figure 3 montre une pièce magnétisante fixe utilisée avec le stator à aimant permanent de la figure 2; - la figure 4 est une vue de profil du stator à aimant permanent réalisé selon la présente invention; - la figure 5 est une vue frontale du stator de la figure 4; - la figure 6 montre une vue axiale en coupe du rotor,du stator et de l'ensemble porte-balais qui est représenté à la figure 2, suivant la ligne VI-VI de la figure 7; et, - la figure 7 montre une vue en bout de la partie interne du coup leur montrant l'ensemble porte-balais. On a représenté à la figure 1 un coup leur à aimant permanent 100 connu dans la technique antérieure. Ce coupleur comporte un porte-aimant 102 muni de cannelures 104 qui généralement contiennent douze aimants permanents 106 collés dans les cannelures 104. Ces aimants permanents 106 étaient jusqu'à présent maintenus en place par un anneau de retenue 108 amagnétique fixé par contraction. Cette disposition, telle qu'elle était connue jusqu'à présent, était très difficile à construire et ne donnait pas de résultats satisfaisants. On a montré dans la figure 2 un coup leur à aimant permanent selon la présente invention. Coupleur comprend essentiellement un stator cylindrique 10, un rotor cylindrique 12 destiné à tourner à l'intérieur du stator 10, et un ensemble porte-balais 14 disposé autour du rotor, dans l'alignement du stator. Le stator cylindrique 10 est tout d'abord magnétisé en utilisant une pièce magnétique fixe 16 qui est montrée à la figure 3. La pièce 16 comprend un bloc cylindrique en métal massif 18 dans lequel on a pratiqué des encoches, de façon à former une croix de Malte cylindrique avec des encoches 20, 22, 24, 26. Ainsi, on forme quatre pôles 28, 30, 32, 34, avec un axe central 36. Un conducteur électrique 38 est introduit dans les encoches 20, 22, 24, 26 et est plié à cet effet de façon à former des fers à cheval. On forme de la sorte quatre pôles norisud, nord-sud.La pièce fixe 16 avec les enroulements appropriés est ensuite introduite à l'intérieur du stator 10 et ce stator est magnétisé lorsque l'on fait passer un courant à travers les enroulements pendant un temps prédéterminé, temps qui est bien connu par les spécialistes et qui dépend du matériau utilisé. Lorsque le stator 10 a été magnétisé, quatre piles 28a, 30a, 32a, 345 ont été formés et s'étendent suivant la circonférence sur environ 100 à 120" à l'intérieur de la périphérie du stator, ces pôles correspondant aux quatre poles de la pièce fixe. De façon à maintenir la magnétisation dans le stator 10, une armature 40 en matériau magnétique est placée sur le fond du stator 10. Le stator et l'armature sont expédiéslensemble.Avec le stator et l'armature, se trouvent en outre le rotor 12 et l'ensemble portebalais 14. Le coupleur est assemblé pour être monté dans une installation en retirant l'armature 40 et en montant le rotor et l'ensemble porte-balais sur le stator. Sur l'extrémité antérieure du stator 10, on a prévu deux trous 42 recevant des vis 44 qui traversent ensemble porte-balais annulaire 14. L'ensemble porte balais annulaire 14 est constitué d'un anneau 46 en matériau isolant, muni d'ouvertures 48 pour les vis 44. A l'intérieur de l'anneau en matériau isolant 46 formant l'ensemble porte-balais sont disposés quatre balais 50, 52, 54, 56, destinés à frotter sur le rotor 12. Les balais sont maintenus chacun par un bras élastique émergeant à l'extérieur en traversant l'anneau 46 en matériau isolant. Les balais peuvent ensuite appliquer un signal de couple au rotor 12, de façon à ce que le rotor s'aligne lui-même avec les pôles du stator. On constate ainsi que la présente invention apporte un procédé de fabrication d'un coupleur comportant un stator cylindrique, un rotor cylindrique destiné à tourner à l'intérieur du stator et un ensemble annulaire porte-balais disposé autour du rotor et en alignement avec le stator. Le procédé comporte de façon générale, tout d'abord une magnétisation du stator par insertion à l'intérieur du stator cylindrique d'une pièce magnétisante fixe munie du nombre désiré de pôles, habituellement quatre, et à faire passer un courant continu à travers la pièce fixe pour magnétiser les pôles. Une armature est ensuite placée sur le stator jusqu'à ce qu'il soit assemblé autour du rotor et ensuite sur l'ensemble porte-balais. De plus, la présente invention permet l'élabora- tion d'un coupleur qui comprend en combinaison un ensemble porte-balais de forme annulaire avec une paroi intérieure circulaire et des balais maintenus à l'intérieur par des bras élastiques, un rotor à l'intérieur de cet ensemble porte-balais et un stator à aimant permanent unitaire et homogène cylindrique disposé autour du rotor, ledit stator ayant quatre pôles magnétiques ou plus. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un coupleur comprenant un stator cylindrique, un rotor cylindrique destiné à tourner à l1intérieur du stator et un ensemble porte-balais destiné à être fixé au stator, les balais frottant sur le rotor, caractérisé en ce qu'il consiste à placer une pièce magnétisante fixe à l'intérieur du stator, à magnétiser le stator à l'aide de ladite pièce, de façon à former des pôles nord-sud, nord-sud, chaque pôle étant équidistant angulairement du pôle de signe opposé adjacent. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose une armature de forme annulaire en contact avec ledit stator lorsque celui-ci n'est pas monté dans le coupleur3 de façon à maintenir ladite magnétisation. 3.- Coupleur comportant un ensemble porte-balais de forme annulaire avec des balais fixés dans ledit ensemble, un rotor monté rotatif à l'intérieur dudit ensemble et sur lequel frottent les balais, et un stator de forme cylindrique entourant ledit rotor, caractérisé en ce que ledit stator est constitué par une pièce magnétique unitaire homogène comportant au moins quatre pôles magnétiques permanents équidistants les uns des autres. 4.- Coupleur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation destinés à fixer le stator sur ledit ensemble portebalais.