Brevet FR2487598A1 — publié le 19820129

La présente invention se rapporte à un procédé écono- mique et très avantageux pour fabriquer un volant magnétique a aimants radiaux. L'invention se rapporte également au volant obtenu par ce procédé. Ainsi qu'il est bien connu de l'homme de l'art, il existe deux types de volants magnétiques: un type à flux ma- gnétique tangentiel et un type à flux magnétique radial. L'existence de ces deux types différents de volant qui ont des dimensions et formes d'aimants pratiquement iden- tiques, à égalité de puissance, n'est justifiée que par les caractéristiques opposées d'intensité de la force coercitive et du degré d'induction magnétique résiduelle du matériau cons- tituant les aimants. Le volant magnétique à aimants à flux tangentiel tels que les aimants en alliage métallique, peut être facilement construit en disposant les aimants alternativement en une sé- rie dans laquelle les pièces polaires, évidemment polarisées en alternance forment un anneau continu qui peut être facile- ment monté dans le moule dans lequel sera ensuite coulée la matière qui doit enrober la matière ferro-magnétique. Toute- fois, ce type de volant présente comme inconvénient le coût élevé de la matière des aimants. Dans le type de volant à aimants à flux magnétique ra- dial, tels que les aimants en matière céramique qui sont pola- risés en alternance en sens inverse et qui, de ce fait, exi- gent un circuit extérieur en matière ferro-magnétique et des pièces polaires qui sont radialement en contact avec les ai- mants, le coût des aimants est au contraire beaucoup plus bas. Toutefois, ce type de volant soulève un problème de construc- tion consistant dans la nécessité de maintenir les aimants et leurs pièces polaires dans des positions équidistantes d'une façon stable pendant la coulée de la matière qui doit les en- rober, ces éléments n'étant plus tangentiellement en contact entre eux. Une solution évidente de ce problème consiste à re- courir à une cage de positionnement en matière amagnétique, qui naturellement, reste ensuite incorporée dans la masse fondue. Cette solution a malheureusement différents inconvé- nients. L'un de ces inconvénients est constitué par le coût de la cage en soi; un autre, plus grave, est qu'il est diffi- cile de maintenir dans des limites acceptables pour la cons- truction les valeurs des tolérances sur les dimensions radia- les des aimants, de l'anneau ferromagnétique qui les contient, des pièces polaires et de la cage, de manière à assurer dans tous les cas un assemblage par serrage de ces éléments et à former un ensemble inamovible qui puisse être introduit dans le moule o doit être coulée la matière qui les enrobe. Les mesures telles que, par exemple, celle qui consis- te à munir la cage de protubérances appropriées pour réaliser plus facilement l'accouplement effectué par enlèvement par tréfilage de la matière des protubérances pendant l'emmanche- ment à force de la cage, se sont révélées insuffisantes pour le but considéré. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités grâce à un procédé de fabrication qui permette de se dispenser de la cage de positionnement. Dans ce but, le procédé suivant l'invention, procédé pour la fabrication d'un volant magnétique du type à flux ma- gnétique radial est caractérisé en ce qu'il comprend la for- mation d'un sous-ensemble constitué par un anneau extérieur en matière ferro-magnétique contre lequel les aimants et leurs pièces polaires sont assemblés à serrage par refoulement d'un anneau intérieur provisoire, le corps amagnétique du volant magnétique étant ensuite coulé sur ce sous-ensemble. Dtautres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 est une vue en coupe d'un volant magnéti- que réalisé par le procédé suivant l'invention; - la Fig. 2 est une coupe suivant la trace Il-II de la Fig. 1; - les Fig. 3 et 4 sont deux vues en coupe qui montrent deux phases de la fabrication du volant suivant l'invention - la Fig. 5 est une coupe suivant la trace V-V de la Fig.3. Comme indiqué sur les Fig. 1 et 2, un volant magnéti- que réalisé par le procédé suivant l'invention et désigné dans son ensemble par la référence 10 est constitué par un anneau 11 en matière ferromagnétique à l'intérieur duquel sont placés des aimants radiaux 12, habituellement en matière céramique, et leurs pièces polaires 13, en matière ferromagnétique. Les éléments 11, 12 et 13 forment un sousensemble qui est noyé dans une pièce moulée 14 en alliage amagnétique, laquelle est munie d'un moyeu 15 et d'ailettes 16 destinées au refroidisse- ment du moteur du véhicule, qui est normalement une motocy- clette, sur lequel le volant magnétique trouve son application la plus spécifique. Suivant la présente invention, le sous-ensemble formé de l'anneau 11, des aimants 12 et des pièces polaires 13 est réalisé de la façon suivante. Comme on peut le voir en se reportant aux Fig. 3 à 5, on emmanche l'anneau 11 sur une série de protubérances étroi- tes 17 qui font saillie sur la périphérie de la base d'une matrice cylindrique 18. Ensuite, on dispose les aimants 12 en contact avec la surface interne de l'anneau 11, entre les protubérances 17 qui en assurent l'équidistance. On procède ensuite à la mise en place des pièces polaires 13 et d'un anneau intérieur 19, com- posé d'une matière élastique, généralement métallique, ayant une capacité de déformation plastique suffisante. A l'inté- rieur de l'ensemble ainsi préparé, on introduit ensuite à for- ce un poinçon 20 (Fig.4) muni d'un chanfrein d'entrée 21 et d'une butée 22, de manière à produire un refoulement et, par conséquent, pne expansion radiale de l'anneau 19, suffisante pour ramener la hauteur de cet anneau de h à h2 (Fig.3 et 4). Cette opération est de nature à écrouir la matière de l'an- neau 19, de manière à y engendrer un état de contrainte élas- tique auquel correspondent des pressions qui s'exercent con- tre les pièces polaires 13 et, par suite, entre ces pièces et les aimants 12 ainsi qu'entre les aimants et l'anneau 11, pressions qui persistent encore après l'extraction du poinçon et qui sont suffisantes pour maintenir les éléments 11, 12 et 19 constituant le sous-ensemble précité assemblés entre eux par serrage. Ensuite, on extrait ces éléments assemblés par serra- ge de la matrice 18 et on les introduit dans un moule dans le- quel s'effectue la coulée du corps 14 qui les englobe. Finalement, on procède au tournage de la surface inté- rieure du volant 10 jusqu'à ce qu'on ait entièrement éliminé l'anneau 19 et une partie de la matière des pièces polaires 13, afin de former l'entrefer désiré entre ces pièces polaires et les pièces correspondantes de l'induit fixées au carter- support de l'arbre sur lequel le volant magnétique sera ensui- te monté. Ce mode opératoire résout entièrement les problèmes qui résultent de l'existence de l'amplitude de la chaîne de tolérances, qui serait autrement inévitable et du risque d'in- filtration de la matière fondue pendant la coulée, entre les faces des aimants et celles des éléments ferreux, infiltra- tions qui seraient préjudiciables à la perméabilité du circuit magnétique. Par ailleurs, il ressort de façon évidence de la des- cription donnée ci-dessus que l'absencede tout élément de liai- son et de blocage entre les éléments du circuit magnétique per- met de réaliser une économie. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé de fabrication d'un volant magnétique à flux magnétique radial, caractérisé en ce qu'on forme un sous- ensemble composé d'un anneau extérieur (11) en matière ferro- magnétique contre lequel on assemble à force les aimants (12) et leurs pièces polaires (13) par refoulement d'un anneau in- térieur provisoire semble le corps amagnétique (14) du volant magnétique. 2 - Volant magnétique fabriqué par le procédé suivant la revendication 1.