Brevet FR2155909A1 — publié le 19730525

La présente invention concerne les procédés de fabrication de noyaux pour dispositifs électriques, par exemple les noyaux de transformateurs, d'inductances, d'électroaimants, de relais, de bobines d'induction pour systèmes d'allumage, etc. Actuellement on connaît un procédé de fabrication de noyaux pour bobines d'induction de systèmes d'allumage, pour inductances et autres dispositifs similaires, procédé dans lequel on découpe dans un produit magnétique des feuilles de forme et dimensions appropriées. Ensuite ces feuilles sont empilées et fixées, par exemple par des vis ou des rivets. Les noyaux fabriqués par un tel procédé assurent un bon ccefficient de remplissage de la section transversale par le produit magnétique, mais leur fabrication entraîne de grands frais de maind'oeuvre. En outre, dans le cas de découpage de feuilles de forme compliquée, par exemple en U, il s'avère impossible d'obtenir des feuilles à grains orientés et, par conséquent, d'assurer une orientation prédéterminée des grains dans tout le circuit magnétique. Or il est avantageux d'assurer l'orientation voulue des grains dans tout le circuit magnétique, car elle améliore les propriétés électromagnétiques du noyau. On connaitaussi un procédé de fabrication de noyaux en spirale à partir d'éléments minces. De tels noyaux ont leurs grains orientés dans tout le circuit magnétique et sont de fabrication plus simple que les noyaux empilés, mais leur coefficient de remplissage de la section transversale est plus bas, car au cours de l'enroulement il s'avère impossible d'obtenir des spires bien serrées, par suite de l'élasticité du matériau. En outre, par ce procédé on ne peut fabriquer que des noyaux de forme cylindrique. On connaît aussi un procédé de fabrication de noyaux pour dispoEitifs électriques par déformation d'éléments minces, procédé dans lequel on pratique au préalable, le long de l'axe longitudinal, des fentes longitudinales. Les fentes sont exécutées avec un pas déterminé, selon la forme du noyau à obtenir. Après exécution des fentes, on déforme l'élément mince, l'effort de déformation étant orienté de telle façon que l'élément se déforme en accordéon. Dans ce cas, les portions voisines formées par les fentes se touchent par leurs côtés latéraux tout en restant planes, c est-à-dire que pendant le pliage elles ne se déforment pas. Pour la fabrication du noyau on donne d'abord à l'élé- ment une forme ondulée en le pliant aux endroits des fentes, l'amplitude des ondes dépendant de la forme de la section transversale du noyau à obtenir. Ainsi, par exemple, dans le cas de fabrication d'un noyau de forme cylindrique, l'amplitude des ondes va en augmentant depuis les bords de l'élément jusqu'à sa partie médiane.Grâce à une telle opération, il devient possible d'obtenir des noyaux de forme requise. Mais un tel procédé de fabrication ne permet pas de réaliser des noyaux de forme compliquée, par exemple en U ou en E. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients mentionnés. Il s'agissait donc de créer un procédé de fabrication de noyaux, permettant de fabriquer des noyaux de forme simple aussi bien que compliquée, avec un bon coefficient de remplissage de la section transversale du noyau, et permettant en outre d'obtenir des grains orientés dans tout le circuit magnétique. La solution consiste en ce que, dans un procédé de fabrication de noyaux pour dispositifs électriques, par déformation d'éléments minces dans lesquels on a, au préalable, pratique des fentes le long de l'axe longitudinal, selon l'invention les efforts de déformation sont appliqués le long du plan des éléments et perpendiculairement aux fentes, ce qui permet de plier l'élément d'une façon quelconque, tant aux endroits des fentes qu'entre elles, après quoi on comprime l'élément pour former le noyau. Dans le cas de fabrication de noyaux de forme, il est avantageux, avant la déformation, de plier les éléments minces perpendiculairement aux fentes, suivant la forme du noyau à fabriquer. Il est souhaitable que les éléments en matériaux difficilement déformables soiert façonnés à chaud. Gracie au procédé faisant l'objet de l'invention on peut obtenir des noyaux de forme compliquée, par exemple en U ou en E, et dont les grains sont orientés dans tout le circuit magnétique. En outre, les essais effectués sur les bobines d'allumage pour automobiles fabriquées par le procédé proposé ont montré que les caractéristiques électriques des bobines étaient pratiquement les mêmes que celles de bobines fabriquées par les procédés connus. De la sorte, le procédé proposé a permis de mécaniser les opérations d'assemblage des noyaux, et d'obtenir, avec des frais minimaux, des noyaux à bonnes propriétés électromagnétiques, indépendamment de la forme de ces noyaux. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple concret mais non limitatif de réalisation du procédé de fabrication de noyaux pour dispositifs électriques, avec renvois aux dessins annexés qui représentent - la figure 1, un élément mince réalisé conformément à l'invention; - la figure 2, un ncyau de forme cylindrique après déformation de l'élément mince dans une presse (avec vue ai coupe partielle de l'outil de formage); - la figure 3, des éléments pliés pour la fabrication de noyaux en U; - la figure 4, iden, pour la. fabrication de noyaux en E; - la figure 5, la position des éléments dans la matrice dans le cas de fabrication d'un noyau en E. te procédé de fabrication de noyaux pour dispositifs électriques, par exemple de noyaux pour bobines d'induction, inductances, transformateurs, relais, etc., consiste en ce que dans des éléments minces 1 (figure 1) découpés dans un produit magnétique ,enprstique dans la direction de son axe longitudinal O0 des fentes 2, puis on déforme l'élément. La déformation est exécutée dans des presses, c 'est-à-dire que l'on place un ou plusieurs éléments dans la matrice 3 (figure 2) de la presse, puis on comprime avec le poinçon 4. L'élément I. est disposé dans la matrice 3 de telle façon que l'effort de déformation soit dirigé le long du plan de l'élément et perpendiculairement aux fentes 2; la direction des efforts de déformation est montrée sur les figures 2 et 5 par des flèches. Au cours de la déformation, l'élément 1 se plie d'une façon quelconque, tant aux endroits des fentes 2 qu'entres elles. Ensuite l'élément est définitivement comprimé et forme le noyau 5. Pour la fabrication d'un noyau sous forme d'une tige droite, on place dans la matrice 3 de l'outil un ou plusieurs éléments 1 minces et droits, de façon que la direction de la force de déformation soit perpendiculaire aux fentes, puis on comprime avec le poinçon 4. Pour obtenir de tels noyaux avec de bonnes propriétés électromagnétiques, il faut que les fentes soit pratiquées parallèlement à la direction des grains à la surface de l'élément, c'est-à-dire que la direction des grains doit coïncider avec celle de l'axe longitudinal 0-0 (figure 1). Pour la fabrication de noyaux de forme, par exemple en U (figure 3) ou en E (figure 4), avant la déformation on plie un ou plusieurs éléments 1 perpendiculairement aux fentes 2 et à la direction des grains, à la forme du noyau à fabriquer. On place les éléments ainsi pliés dans la matrice 3 de l'outil où, à l'aide d'un poinçon 4, on les déforme en obtenant le noyau voulu. Dans le cas où les éléments pour la fabrication des noyaux sont en un matériau difficilement déformable, la compression s'effectue, au besoin, à chaud. Bien èntendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donne qu a titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons,si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENP lOATIONS 1.- Un procédé de fabrication de noyaux pour dispositifs électriques par déformation d'éléments minces dans chacun desquels on a au préalable pratiqué des fentes de même direction que l'axe longitudinal dudit élément, caractérisé en ce que les efforts de déformation sont appliqués le long du plan de l'élément et perpendiculairement azotes fentes, de sorte que l'élément se plie d'une façon quelconque, tant aux endroits des fentes qu'entre elles, puis l'élément est comprimé pour former le noyau. 2.- Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas de fabrication de noyaux de forme, les éléments minces précités sont, avant déformation, pliés perpendiculairement au41ites fentes suivant la forme des noyaux à fabriquer. 3.- Un procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments sont déformés à chaud. 4.- Les noyaux de dispositifs électriqes, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé suivant l'une des revendications 1 à 3.