Brevet FR2542519A1 — publié le 19840914

La présente invention est relative à un rotor à liaison en matière plastique présentant une aimantation permanente, en forme de cylindre creux ou de pot pour des machines électriques, notamment de petits moteurs. Un tel rotor à liaison- en matière plastique présentant une aimantation permanente est constitué par un mélange de poudre à aimantation permanente et de colle en matière plastique, mélange qui est moulé par pression ou de préférence par injection pour former un rotor en forme de cylindre creux ou en forme de pot. La surface de ces rotors à aimantation permanente est réaimantée par des pôles présentant une polarisation alternative. Le montage centré de l'arbre à l'intérieur du rotor est problématique pour ces rotors à liaison en matière plastique présentant une aimantation permanente. Aussi bien une fixation stre et solide du rotor en forme d'anneau ou de pot sur l'arbre qu'une disposition centrée doivent être assurées afin qu'un entrefer régulier et étroit se présente entre le rotor et le stator. Lors de la fabrication de rotors de ce type, il s'est avéré qu'ils ne résistaient ni à un effort de traction ni à une dilatation. De ce fait, la possibilité économique n'était plus donnée de presser ou d'injecter l'arbre directement dans la bague magnétique, étant donné que les corps se fissuraient ou étaient partiellement détruits sous l'effet de la pression radiale. On connaît déjà un dispositif de fixation d'un arbre à l'intérieur d'une bague à aimantation permanente présentant des parois étroites et constituée en matière oxydée, arbre destiné au rotor d'un moteur électrique, dispositif dans lequel l'aimant cylindrique permanent est serré entre deux corps porteurs supportés par l'arbre et présentant des bandes, celles-ci agissant dans le sens axial sur le rotor à aimantation permanente de sorte que celui-ci n'est pas exposé à des charges radiales.Les corps porteurs réalisés en matière plastique sont exécutés ici en tant que douilles glissées axialement l'une sur l'autre, l'arbre étant pressé dans une douille, l'autre douille étant pourvue de nervures Ce dispositif de fixation présente l'inconvénient que le rotor cylindrique creux présentant une aimantation-permanente doit être placé lors du montage dans un dispositif qui fait que la surface extérieure du rotor repose concentriquement par rapport à l'arbre, ce qui entraîne des frais de montage élevés. De plus, ce dispositif est de construction onéreuse, étant donné que deux corps porteurs réalisés en tant que douilles sont nécessaires, corps dont la fabrication doit être assurée de manière exactement centrée (DAS 1 212 625). L'objet de la présente invention consiste à créer un rotor du type ci-dessus à liaison en matière plastique et présentant une aimantation permanente en évitant les. inconvénients cités, rotor dans lequel une fixation de l'arbre à l'intérieur du rotor est possible de manière simple avec un centrage automatique et simultané. L'objet selon l'invention est obtenu par le fait que le rotor à aitantation permanente présente dans l'espace intérieur un élément de maintien fixé au centre par moulage qui est relié, en étant pressé, à un élément de serrage retenant l'arbre, et constitué en une matière non magnétique, de préférence, une matière plastique pouvant être injectée. L'objet de l'invention permet d'obtenir un rotor bon marché à aimentation permanente pour machines électriques notamment pour des petits moteurs, réalisé par des moyens simples et avec des frais de montage limités, rotor qui assure une fixation sûre de l'arbre et un centrage simultané précis ainsi que, de ce fait, un entrefer régulier. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément de maintien fixé au centre par moulage présente une section-transversale annulaire. L'élément de maintien peut également présenter une autre section transversale, par exemple une section transversale en forme de croix dans la mesure ou' la disposition centrée est assurée dans l'espace intérieur du rotor. L'élément de serrage dans lequel s'enfonce l'arbre est réalisé suivant la section transversale de l'élément de maintien de telle manière qu'il entoure les parois de l'élément de maintien sous l'effet de forces de serrage ou de pression. Ainsi, des forces de traction ou de dilatation sont évitées de façon sûre selon l'invention. Dans un autre mode de réalisation avantageux, les pièces des parois de l'élément de serrage s'engageant l'une dans l'autre et/ou de l'élément de maintien peuvent être réalisées de façon conique, afin d'assurer une fixation sûre de l'élément de serrage. De plus,on peut coller les pièces des parois s'engageant l'une dans l'autre, afin de créer une meilleure liaison. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe verticale du dispositif de fixation. La fig. 2 est une coupe horizontale suivant la ligne I-I de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation du dispositif de fixation, et La fig. 4 est une coupe horizontale de cette forme de réalisation suivant la ligne II-II de la fig. 3. Le rotor 1 représenté en coupe longitudinale à la fig. 1 peut présenter la forme d'un pot ou d'un cylindre creux suivant la ligne en pointillés (voir également fig. 2). Le rotor est constitué par un mélange de poudre à aimantation permanente du type ferrite isotrope ou anisotrope de baryum, de strontium ou de plomb et par une colle en matière plastique. Le mélange est moulé par pression ou par injection jusqu'à former le corps du rotor. Dans l'espace intérieur 2, un élément de maintien 3 est moulé centriquement pendant la fabrication, élément qui présente une orientation axiale. L'élément de maintien est réalisé sous forme tubulaire dans l'exemple de réalisation. Ainsi que cela ressort de la fig. 2, l'élément de maintien présente une section transversale annulaire. Un élément de serrage 4 réalisé selon la section transversale de l'élément de maintien 3 est fixé en étant pressé sur l'élément de maintien 3. Afin d'assurer une fixation solide de l'élément de serrage 4 sur l'élément de maintien 3, les pièces s'engageant l'une dans l'autre peuvent être réalisées de façon conique. De plus, elle peuvent être fixées à l'aide de colle. L'élément de serrage 4 est constitué par une matière plastique pouvant être injectée, par exemple du polystyrène ou du polyamide. Dans le présent mode de réalisation, l'élément de serrage 4 présente une rainure annulaire dans laquelle s'engage l'élément de maintien tubulaire 3. L'élément de serrage 4 présente un alésage central 8 dans lequel est pressé l'arbre 5 du rotor. L'élément de serrage 4 en matière plastique sert, par conséquent, d'élément de liaison entre l'arbre 5 centré et le rotor 1 à aimantation permanente. Ce dispositif de fixation présente l'avantage que l'élément de serrage 4 pressé entoure les parois 6 de l'élément de maintien 3 sous l'effet de forces radiales de serrage ou de pression. Les forces agissant radialement sont représentées par des flèches aux fig. 1 et 2. Un corps de liaison en matière plastique et pré sentant une aimantation permanente résiste aux forces de pression. Par contre, Si un arbre est directement enfoncé dans l'aimant permanent en matière plastique et présentant un alésage, des forces apparaissent qui agissent radialement vers l-lexiérieur et font que le corps relativement poreux se fend. Ainsi que cela est repré senté à la fig. 2, l'élément de serrage 4 peut présenter des évidements 12 dans la partie intérieure. Ainsi que cela ressort de la fig. 2, le rotor est réaimanté par des pôles à polarité alternative. Dans la présent mode de réalisation, il existe douze pôles désignés par les lettres N et S au dessin. Ainsi que cela est représenté en pointillés, les lignes de champ présentent une forme en arc de cercle. Selon la fig. 3, le rotor 1 à aimantation permanente présente une forme de pot. Un élément de maintien 3 est moulé au centre et au fond 7 du pot, élément qui présente une section transversale en forme de croix ainsi que cela est visible à la fig. 4. L'élément de maintien forme une saillie dans le sens axial vers l'intérieur du pot. Un élément de serrage 4 présentant un évidement correspondant en forme de croix est pressé sur l'élément de maintien 3 et relié fixement par un effet de serrage. Les parties s'engageant l'une dans l'autre, des parois 6 de l'élément de serrage 4 ou de élément de maintien 3 sont réalisées en forme de cône afin d'assurer une liaison solide. De plus, ces parties peuvent être collées. L'arbre 5 est pressé par ajustage serré dans l'alésage 8 de l'élément de serrage 4. Celui-ci est constitué en matière plastique pouvant être facilement injectée, par exemple une polyamide ou du polystyrène. La fixation et le centrage de l'élément de serrage 4 sont réalisés à chaque surface en face de l'élément de maintien 3 en forme de croix, ainsi que cela ressort de la fig. 4. Un espace d'air intermédiaire peut se pré senter entre les surfaces frontales 10 de élément de maintien en forme de croix et des surfaces il de l'élément de serrage. Aussi, dans le cas de cette réalisation,seules des forces de serrage ou de pression sont exercées par l'élé- ment de serrage sur l'élément de maintien constitué en matière plastique et présentant une aimantation permanente, forces qui n' entraînent pas une détérioration de la matière à aimantation permanente. Le sens d'application des forces de serrage est représenté à la fig. 4 par des flèches. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation représentés ici. L'élément de maintien 3 peut aussi présenter une autre section transversale, dans la mesure où un centrage est assuré pour l'élément de serrage supportant l'arbre. REVENDICATIONS 1 - Rotor à liaison en matière plastique présentant une-aimantation permanente, en forme de cylindre creux ou de pot pour des machines électriques, notamment de petits moteurs,caractérisé en ce que ce rotor t1) pré sente dans son espace intérieur un élément de maintien (3) fixé par moulage de façon centrée, élément qui est relié à un élément de serrage (4) dans lequel est fixé un axe (5), élément de serrage constitué par une matière non magnétique, de préférence, par une matière plastique pouvant être injectée. 2 - Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de maintien (3) présente de préférence une section transversale annulaire ou en forme de croix. 3 - Rotor selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de serrage (4) est réalisé suivant la section transversale de l'élément de maintien (3) de telle manière que l'élément de serrage (4) entoure les parois (6) de l'élément de maintien (3) sous l'effet de forces de serrage ou de pression. 4 - Rotor selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parties s'engageant l'une dans l'autre des parois de l'élément de serrage (4) et/ou de l'élément de maintien l3) sont réalisées en forme de cône. 5 - Rotor selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les parties s'engageant l'une dans l'autre de l'élément de serrage (4) avec l'élément de maintien (3) peuvent être reliées en étant collées.